La Simulación de Cristalización de Piscinas de Agua Salobre Ayuda a Mejorar el Rendimiento de las Piscinas y la Producción de Potasa

Resumen

Las piscinas de enfriamiento se usan en la industria minera para brindar soluciones relativamente adaptables y de bajo costo energético. El rendimiento de estas piscinas puede verse comprometido debido a un diseño y un control inadecuados. Para optimizar el diseño y la gestión de las piscinas, se ha desarrollado un modelo tridimensional integral de dinámica de fluidos computacional (CFD). El modelo representa todos los mecanismos de transferencia de calor, así como la liberación de calor por cristalización.

Se presenta un estudio de caso a escala completa. Los resultados sugieren que la piscina actual tiene marcadas zonas de recirculación que reducen la superficie eficaz para enfriamiento, lo cual genera un rendimiento reducido del enfriamiento. Se investigan varias configuraciones de piscinas alternativas. Aumentar el ancho de la salida del canal puede reducir efectivamente las zonas de recirculación y ayudar a distribuir equitativamente el flujo de los canales. Dividir la afluencia de agua salobre y operar los estanques con flujos paralelos parece reducir el rendimiento del enfriamiento debido a la reducción de las velocidades de flujo en los canales. Duplicar el caudal de afluencia puede aumentar la producción en un 50%, pero con una disminución en el rendimiento de KCl (producción de KCl por flujo unitario) al 75% del original. El estudio demostró las capacidades del CFD para el diseño de piscinas, la evaluación y la resolución de problemas.