基于CFD流场模拟的大型卧式反应釜结构研究

近年来,加压浸出湿法冶金工程在向更大规模的发展道路受到了配套装备大型化带来的技术制约。为了适应加压浸出工艺关键核心设备-卧式反应釜的规模大型化发展,更好地保证该设备在使用过程中的可靠性与高效性。本文采用CFD流体模拟软件,针对某项目使用的300立卧式反应釜,研究其在不同长径比下的流场分布情况以及搅拌器功率消耗大小与长径比的关系。研究表明适当增加长径比有利于改善水平方向的流场特性,减小长径比有利于改善垂直方向的流场特性,减小长径比有利于搅拌功率的降低。当长径比取1.08或1.13,能够有效提高卧式反应釜内的反应效率,降低成本和系统能耗。

卧式反应釜温度与风量自动控制方法的研究

反应釜是加压浸出工艺过程中的关键设备,卧式反应釜与立式反应釜的生产方式以及控制回路之间差异很大。本文通过贵溪冶炼厂加压浸出工艺发展历程,从生产过程以及控制方案方面对比了卧式反应釜与立式反应釜两者间的控制差异,详细介绍了卧式反应釜相较于传统立式反应釜自动控制方案上面的难点,从温度与风量两个被控参数提出控制回路的控制方法与设计思路,并简要论述了卧式反应釜温度与风量自动控制方案的改进方向。

卧式搅拌釜气液流动数值模拟及多目标参数优化

采用双欧拉模型、SST k-ω湍流模型和多重参考系法对搅拌釜内气液两相流动行为进行数值模拟。结果表明:在所有影响因素中,转速对搅拌釜性能的影响最大,其次是挡板宽度。通过正交试验和矩阵分析,发现最优工况为桨叶离底高度950 mm、桨叶间距1300 mm、挡板宽度525 mm和转速123 r/min。在优化工况下,保证气含率和相对功耗基本不变时,混匀时间从31.620 s缩短至25.845 s。

卧式双轴搅拌釜内流场分析及釜残回收研究

采用SolidWorks软件建立卧式双轴搅拌釜三维模型,应用FLUENT软件进行数值模拟。针对高黏度流体,分析了卧式双轴搅拌釜沿Y轴方向截面上的流场特性。计算结果表明:该卧式双轴搅拌釜中高黏度流体具有较好的流场分布,搅拌效果良好;在导热油为加热介质的实验装置上分别进行了高黏度二价酸酯混合物(MDBE)蒸馏釜残和甲苯二异氰酸酯(TDI)蒸馏釜残中产品的回收实验。实验结果证明将该釜作为蒸馏塔釜残的深度蒸馏再沸器,产品回收率高达99%以上,可以大幅度减少化工固体废物排放。

卧式反应釜螺旋导流夹套传热性能研究

利用FLUENT软件对螺旋导流夹套卧式反应釜的传热性能进行模拟计算,得出夹套冷却介质和内壁的温度变化以及流场分布状况,并对螺旋导流夹套与普通光壁内筒夹套的传热性能进行了比较。

多鞍座卧式蒸压釜强度数值与试验研究

近年来,随着工艺参数的大型化和制造工艺的成熟,大型卧式容器在工业当中的应用越来越广泛。若仍采用双鞍座结构,鞍座之间的跨度必然会增大,同时带来相当大的应力,不利于容器的安全使用。此时若采取多鞍座结构,会明显改善筒体的受力情况,因此,多鞍座卧式容器就得到了越来越多的应用。对多鞍座卧式蒸压釜进行了强度关键问题的理论计算、数值模拟和试验测试,由于测试现场中蒸压釜鞍座并未完全焊接上,故对设计蒸压釜(15鞍座蒸压釜)进行了理论计算和数值模拟,对比两者所得结果;然后对试验蒸压釜(4鞍座蒸压釜)进行了试验测试和数值模拟,对比两者所得结果,以此验证有限元法的可行性与准确性。结果表明应用有限元法求解多鞍座卧式蒸压釜是可行且准确的。

卧式搅拌釜气液传质性能研究

在 50L卧式搅拌釜内,采用氧电极法测量纯水 O2 体系的液侧容积传质系数kLa, 研究搅拌弗鲁德数Fr、桨叶尺寸和液含量等对kLa的影响。随着Fr提高,kLa增大;桨径、桨宽、叶片数和层间距与kLa有关系,而层间夹角对kLa影响不大;随液含量的增加kLa先缓慢升高而后降低,且峰形和峰值随Fr的增大而发生变化。研究结果可供四氟乙烯等聚合釜搅拌桨设计优化和工程放大参考。

气相法聚丙烯装置卧式反应釜浮动端轴承失效分析及对策

对导致装置停工的卧式搅拌床气相反应釜浮动端轴承失效进行分析,采用轴承迷宫密封和冲洗吹扫方式,改善高粉尘运行工况下轴承的工作环境,通过增加轴承换油系统,实现了高压密闭环境下的轴承润滑脂的添加和排放,确保轴承润滑良好,提高了轴承的运行周期,大大降低了装置停工检修和开工停工带来的安全风险,提高了装置运行水平。

西部矿业锌氧压酸浸卧式多室反应釜国产机械密封系统

介绍西部矿业100 kt/a锌氧压酸浸项目卧式多室反应釜国产机械密封系统。从产品设计和实际使用来看,国产机械密封已不输于国外厂家的产品,而且在服务、备件等环节更是优于国外产品。粗略估算在首次采购和备件采购环节中,国产机械密封的价格要低于国外产品30%左右,为企业降低了成本。

齿啮式快开卧式压力釜的结构设计

针对卧式压力釜的总体设计进行说明,重点介绍快开装置的结构设计方法,通过应用sw6软件校核计算,proe三维模拟验证,使设计得到优化。

贵溪冶炼厂卧式反应釜自动控制方法的研究

概述了贵溪冶炼厂加压浸出工艺发展历程,从生产工艺和自动控制装备方面比较了立式反应釜和卧式反应釜的差异,详细介绍了卧式反应釜各控制变量之间的耦合关系和试验过程中主要控制回路的控制效果,并简要论述了卧式反应釜加压浸出工艺自动控制方案的设计思路和改进方向。

卧式反应釜搅拌口安装法兰水平度对搅拌装置运行的影响

以卧式反应釜为例,探讨搅拌口安装法兰水平度对搅拌装置运行的影响,结合工程实例分析原因并提出解决办法。

卧式反应釜在湿法制砷工艺中的应用研究

卧式釜连续加压浸出工艺目前多用于湿法炼锌、湿法炼钴等行业,在湿法制砷行业比较先进的是立式釜加压浸出工艺,还没有卧式釜连续加压浸出应用于湿法制砷领域。因此贵冶采用试验的方式对卧式釜连续加压浸出应用于湿法制砷进行了研究,并对进液量、风量等参数进行了研究,摸索出了最佳工艺条件,成功地将卧式釜新工艺应用于湿法制砷,非常具有推广价值。

卧式反应釜搅拌轴密封结构的研究

基于反应釜的轴端密封容易出现失效的问题,研究分析了卧式反应釜搅拌轴密封的结构,并对反应釜搅拌轴的密封进行优化,有效地提高了设备的使用效率。

卧式反应釜连续加压氧化浸出工艺的研究

介绍了江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂含砷物料立式反应釜加压氧化浸出工艺存在问题及解决措施。试验研究卧式反应釜加压氧化浸出工艺物料进液量、氧化风量、反应压力等主要参数,试验研究表明,在反应压力1.05 MPa、氧化风量500 m^(3)/h、在反应温度110℃、搅拌速率900 r/min、反应时间2.5 h、物料进液量4.5 m^(3)/h的条件下,4#腔室ρ(As3+)平均值小于20 g/L。2020年7—10月卧式反应釜连续加压氧化反应平稳,洗净残渣w(As)月均值在3.53%~6.47%。同等容量卧式反应釜较立式反应釜制砷效率提高了近1倍。

卧式压力釜系统的研制与应用

针对卧式压力釜系统的研制与应用进行了说明,重点介绍了系统的组成、工作流程与系统的详细配置,利用该系统可以模拟水下航行器的高水压环境,为水下航行器的成功研制提供保障。

连续式液相法制备锰酸钾的反应釜

我国采用传统的固相焙烧法生产锰酸钾,转化率低且污染环境;三相加压法实际是采用多塔间断操作保证后续工序连续生产。云南冶金集团最新发明的连续式液相法制备锰酸钾的反应釜,在反应釜内设置折流墙,突破矿浆轻成品重不能采用溢流矿浆法的瓶颈,解决卧式反应釜矿浆连续输送的难题,实现了液相法生产锰酸钾真正意义上的碱浸工序连续生产,并保证转化率达到90%以上。

全氟聚醚聚合釜搅拌转速的设计

研究了全氟聚醚聚合釜的搅拌转速设计问题。根据传热方面的要求选用了卧式釜。依据理论推导并结合试验,获得了全氟聚醚中试釜的搅拌功率与搅拌转速的关系式。

聚合釜釜型对偏氟乙烯乳液聚合的影响

偏氟乙烯(VDF)乳液聚合工艺的聚合效果关键是取决于VDF单体与水介质中助剂之间的传质效率。为研究较佳的聚合工艺参数,分别采用立式和卧式聚合釜,投入种类和规格相同的原料,在相同的温度和压力等操作条件下,研究较佳的VDF乳液聚合工艺参数。实验结果显示:釜型及搅拌桨形式在很大程度上影响了传质效率,采用卧式聚合釜能以较少的引发剂和乳化剂,得到较快的反应速率、较高的含固质量分数,且乳液稳定性更佳。因此可以认为卧式聚合釜是VDF乳液聚合较佳的聚合设备。

接管管口内径对卧式反应釜接管应力状态的影响

在考虑压力荷载、温度荷载、压力/温度耦合荷载3种工况的前提下,分别建立了不同内径的接管部分有限元模型,分析了特种耐酸耐温耐压砖和Asplit HB胶泥在3种工况及不同接管管口内径下接管应力状态的三向应力分布规律,明确了接管管口在工作过程中各层结构的危险区域。结果表明:对于特种耐酸耐温耐压砖,管口半径越大,在压力荷载作用下,其径向、环向最大拉应力越大;在温度荷载作用下,其径向、轴向最大拉应力越大;在压力/温度耦合荷载作用下,其三向最大拉应力均越大。对于Asplit HB胶泥,管口半径越大,在压力荷载作用下,其轴向最大拉应力随着管口半径的增大而增大。在温度荷载作用下,其环向最大拉应力随着管口半径的增大而增大,轴向相反,最大拉应力随着管口半径的增大而减小。在压力/温度耦合荷载作用下,径向最大拉应力随着管口半径的增大而增大。