热法磷酸燃磷塔现状及其与普通工业锅炉的比较

热法磷酸燃磷塔的节能改造是目前磷化工行业的一个重要课题。本文在介绍国内外燃磷塔现状的基础上 ,将新型燃磷塔与普通工业锅炉进行了比较。比较结果表明 ,两者在本体机构、传热特性及设计目的等方面存在着差别 。

特种燃磷塔自然水循环安全校核计算及优化

通过介绍特种燃磷塔自然水循环系统的结构和原理,阐述了水循环安全校核计算的目的,即得出上升管的循环倍率以及各部分的阻力分布,以校验蒸发受热面的安全可靠性和系统布置的合理性,并根据计算原理和公式进行了实例计算。然后分析了循环倍率的影响因素,得出汽水混合物在上升管中的流型必须为弹状流。提出阻力均衡原理,并计算得出最合理的导汽管直径和数量。最后总结出一些特种燃磷塔自然水循环优化的关键数据,对厂家进行的优化研究有参考作用。

热法磷酸特种燃磷塔热平衡及热利用效率分析计算

首先概述了现有热法磷酸特种燃磷塔的结构和工作原理,然后进行黄磷燃烧反应计算,得到燃烧产物焓值和燃烧温度的计算式;根据能量平衡原理给出燃磷塔的能流图,并建立特种燃磷塔热平衡关系式,导出了燃烧反应热利用效率和各项热损失的计算式,重点分析了各热损失原因和提高热利用效率的技术措施,最后对具有辐射对流换热面的新型燃磷塔进行实例计算,并与现有特种燃磷塔进行分析比较。

新型热法磷酸燃磷塔传热分析与计算

在介绍新型燃磷塔结构的基础上,提出了计算其理论燃烧温度和烟气排放温度的工程方法。同时分析了燃磷量、过剩空气系数及燃磷塔结构型式等因素对其传热特性的影响。结果表明,在空气过剩系数或空气量不变时,最高燃烧温度和烟气排放温度随燃磷量增加呈单调递增趋势;而在燃磷量一定时,过剩空气系数越大,最高燃烧温度越低,烟气排放温度越高。

膜式水冷壁结构燃磷塔的开发与传质传热的数值模拟(Ⅰ)模型建立

针对热法磷酸生产中一方面要求外部供热,另一方面又浪费自身燃烧热的现状,提出能回收余热的新工艺,开发成功膜式水冷壁结构新型燃磷塔.建立了考虑新型燃磷塔内流动、燃烧、传热过程的三维数学模型,通过数值模拟得到塔内湍流场、温度场和组分浓度场的分布.模拟结果显示,燃磷塔内存在明显的涡流射流结构,磷的燃烧主要在喷磷枪雾化角范围内,塔内最高燃烧温度约为1790K,出现在喷磷枪轴线上偏离燃磷塔中心的一侧.烟气出口温度约为970K,与测量值符合较好.

膜式水冷壁结构燃磷塔的开发与传质传热的数值模拟(Ⅱ)传热特性影响因素分析

利用已建立的数学模型考察了燃磷量、过剩空气系数、壁面温度、辐射吸收系数对新型燃磷塔的最高燃烧温度、烟气排放温度、壁面最大热流和平均热流的影响.模拟结果表明,无论过剩空气系数固定还是空气流量固定,随燃磷量的增大,最高燃烧温度、烟气出口温度、壁面平均热流和最大热流都呈上升趋势.在燃磷量不变情况下,最高燃烧温度、壁面最大热流和平均热流均随过剩空气系数的增大而减小,但烟气出口温度缓慢增加.壁面温度对最高燃烧温度、壁面最大热流和平均热流影响不明显,但烟气出口温度随壁面温度的升高而增加较大.辐射吸收系数对最高燃烧温度和壁面最大热流影响很大,随辐射吸收系数的增大,最高燃烧温度和烟气出口温度会下降,而壁面最大热流和平均热流会上升.

热法磷酸燃磷塔的节能分析研究

在分析国内外燃磷塔现状的基础上 ,设计了一种具有辐射换热面的节能环保型燃磷塔 。

新型强制水循环热法磷酸燃磷塔余热回收技术研究

针对传统热法磷酸燃磷塔存在的问题,提出了一种新型的具有强制水循环的盘管式热法磷酸燃烧塔,并分析讨论了其结构、原理和设计要点。该塔在保证产磷酸量的同时,副产了更多的工业蒸汽,提高了余热利用效率,运行更加安全可靠、经济环保。

新型热法磷酸燃磷塔传热系数计算

传热系数的确定是新型热法磷酸燃磷塔设计的关键 .燃磷塔内的传热以辐射为主 ,其总体传热系数与辐射换热系数近似相等 ,是系统黑度、烟气平均温度及壁面温度的函数 .提出了一种适用于连续快速燃烧燃磷塔传热系数计算的工程方法 ,并依燃磷量 2 4 0kg/h燃磷塔的实测数据对其进行了校核 .结果表明由该法计算得到的传热系数理论值与实际运行情况基本相符 。

燃磷塔膜式水冷壁翅片温度的数值模拟

使用CFD软件,通过求解能量方程,对不同宽度的翅片表面及内部的温度场进行数值模拟,确定翅片内壁面中心的最高温度,从而得出翅片的最大允许宽度,可有效避免特种燃磷塔翅片的腐蚀问题。

具有过热器的特种燃磷塔传热特性分析及计算

首先分析了具有过热器的特种燃磷塔的结构和工作原理,然后建立物理数学模型,给出辐射对流换热计算关系式和热回收效率计算式;最后以7.5万t/a的热法磷酸生产装置为例,确定过热器结构参数,并对其进行辐射对流传热计算,分析具有过热器的特种燃磷塔的热利用效率,供工程设计参考。

燃磷塔内燃烧过程的数值模拟

热法磷酸生产中黄磷在燃磷塔中的燃烧是必不可少的工艺环节,研究黄磷在燃磷塔中的燃烧过程及塔内的流速、温度分布对燃磷塔的设计、热法磷酸的生产有重要意义。为此运用有限体积法和SIMPLE算法对燃磷塔内部的湍流燃烧过程及流动进行了数值研究。计算中考虑了辐射传热,得到了塔内流场的精细拓扑结构及组分质量分数和温度分布。数值计算结果与实验数据符合得很好。

热法磷酸生产余热利用装置及其燃烧温度研究

通过对国内外燃磷塔的分析比较,设计了一种具有辐射换热面的新型燃磷塔。实际运行结果表明,该塔不仅能保证磷酸的正常生产,而且可以副产出相当数量饱和蒸汽,实现高效率的余热回收。燃磷塔内的传热以辐射为主,为此提出了一种计算理论燃烧温度和烟气排放温度的工程方法,通过该法计算的理论值和实测数据吻合较好,能满足工程计算的精度要求。

热法磷酸生产过程多尺度模拟

从燃烧热力学、反应-传质机制及全流程综合角度,分析了工艺和结构参数对燃磷塔燃烧特性的影响,探究了黄磷燃烧的“三传一反”机理。结果表明,空气过剩系数取低了会导致燃磷塔中心温度偏高,取高了会导致能源浪费,故取中间值1.5;喷枪角度的增大可以提高预热回收率,但会影响塔体温度分布,故喷枪角度为41°时较佳,喷枪个数为3时,塔内最高温度会下降,燃烧区域增大,优于双喷枪的塔型,但成本上升。该研究优化了燃磷炉热能回收效率,可为工厂内部热法磷酸优化方案提供可靠借鉴。

热法磷酸生产工艺与装备研究进展

热法是生产高品质磷酸的一种较为便利的方法。评述了热法磷酸生产中具有代表性的燃烧水合一步法和燃烧水合二步法的工艺流程、特点以及生产中面临的问题。在分析国内外磷燃烧塔现状的基础上,介绍一种借助辐射换热面实现余热回收的新型燃磷塔的结构。指出热法磷酸生产的研究工作应集中于开发节能环保型(无热污染)燃磷塔上。

新型热法磷酸生产系统用能分析

针对目前国内热法磷酸生产存在的能源需求与浪费的不合理现象,开发了具有余热回收功效的膜式水冷壁结构燃磷塔,并形成了系统用能自给自足的低成本高纯磷酸生产新工艺.文中同时对改进前后热法磷酸生产系统的能量与可用能分布情况进行了比较,发现系统可用能效率从9.87%被提高到24.75%,能量利用更为合理.

热法磷酸生产节能改造可行性探讨

以传统热法磷酸生产装置和新型节能燃磷塔为研究对象,提出在保留传统热法磷酸生产装置后部的吸收、除雾系统的前提下,采用新型节能燃磷塔副产蒸汽,即可达到回收余热、节能减排、提高生产能力的改造设想。从生产技术、环境效果和经济效益3方面分析,证明了其改造设想的可行性。