论黄磷电炉制磷技术

我国西南地区有丰富的磷矿资源和水电资源,为发展我国的黄磷电炉制磷工业提供了广阔的前景。黄磷电炉制磷技术既可以充分利用我国的磷矿资源(特别是对含P_2O_5<25%磷矿的综合利用,既使含硅量高、含P_2O_5低至22%的也能利用)、水电资源,也可以缓和硫铁     

黄磷电炉喷料事故浅析

黄磷电炉喷料事故浅析张美萍（湖南磷化工总厂研究所）１喷料及其原因我厂生产黄磷已有３０多年的历史，８０年代曾多次发生喷料事故。所谓喷料，其表面现象是夹带有炉料的炉气瞬间从电极水封等处喷出。严重时，喷出的炉料可堵塞水封，卡死水封内罩，甚至喷至炉面操作平台...     

黄磷电炉短网与节电

短网是电炉变压器向电炉输送电能使之作功的关键，对电炉的生产运行好坏与节电情况影响很大。车文从节电的角度出发，对短网提出一些探讨。     

新型黄磷电炉复合炉料的研究

用有机化合物成型黄磷原料制备复合炉料，实验研究表明，这种复合炉料工艺简单，强度高，反应性好，比电阻大。在３０００ＫＶＡ黄磷电炉上配加４０％复合炉料进行生产实践，取得单位节电２０％，节焦３０％的良好效果。     

小黄磷电炉的一次跳闸焖炉实践

小黄磷炉通过磷炉变压器档位调低，使电极插入深度增加，电流值超过档位规定，随即跳闸进行常规处理，以达到焖炉的目的。     

黄磷电炉电尘灰中镓的提取可能性

通过对黄磷生产过程中矿渣灰的定量分析,提出了从电尘灰回收稀散元素镓的建议。综述了目前国内外各种提取方法的优缺点,提出了电炉法生产黄磷电尘灰中镓的提取方法。     

电炉法生产黄磷安全风险分析与防范

中国的黄磷工业生产主要采用电炉法,近年来黄磷生产企业多次发生火灾、爆炸、中毒、环境污染等生产事故,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。根据电炉法生产黄磷的主要物料、工艺及设备情况,对生产过程的安全风险进行分析,并提出相应的防范措施,为黄磷企业减少生产事故的发生提供借鉴和参考。     

黄磷受磷槽两相流场数值模拟

以计算流体力学（CFD）技术为基础,对受磷槽内黄磷沉淀及液液两相流动进行数值模拟。模拟结果表明,受磷槽内水相流动状态十分复杂,且流动趋势不受进口流量的影响。黄磷累积量随进口量改变而改变,但黄磷流动速度变化较小。欧拉多相流及k-ε湍流模型能够较好地描述受磷槽内黄磷分布状态及流体流动状态,模拟结果具有较高的可靠性。     

焦炉煤气非催化部分氧化制合成气实验研究与数值模拟

在带有单孔喷嘴石英管反应器实验的基础上,对焦炉煤气非催化部分氧化工艺制合成气进行了研究,分析了O_2/GAS比对合成气各组分含量的影响,反应器中反应过程和温度分布及出口产品组成.实验结果表明CH4转化率随O_2/GAS比增大而增大,O_2/GAS比调节到0.22～0.26时,CH_4转化率达到95%～97%,此时合成气CH_4含量低于1%.利用CFD软件平台对转化反应器进行了数值模拟.模拟结果显示,流量一定时出口气体组分H_2与CH4分别随着进气氧气与焦炉煤气体积流量比值的增加而减少.CO和CO_2分别随着比值的增加而增加.出口气体有效组分摩尔分数随进气流量的变化不是非常明显.在壁面温度为1 100 K时转化效果最好.     

一种新型裂解炉炉管强化传热数值模拟

利用计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)方法对含新型内插件强化传热辐射炉管(fortified induced turbulence,FIT)进行了流体流动与传热特性的研究,采用RNG双方程模型求解了动量方程和能量方程,给出了FIT炉管内的流体流动和传热特性,包括速度场、湍动强度和温度场的分布;计算了FIT炉管的强化传热因子和压降。研究结果表明,FIT炉管内插件迫使流体流动由活塞流转变为旋转流,增强了流动湍流程度,符合流动-能量场协同理论,同时流体边界层由于FIT炉管的特殊结构而减薄。FIT炉管具有增强辐射传热、减薄边界层、增加比表面积和旋流增强等强化传热特性。相比于普通当量圆炉管,FIT强化传热炉管的整体传热能力提高了20%左右,证明该新型炉管强化传热效果显著,可以在工程实际中应用。     

管型混合澄清槽内的液-液两相流的数值模拟

管型混合澄清槽在工业生产中具有广阔的应用前景。通过计算流体力学分别对管型混合澄清槽内的混合室和澄清室进行数值模拟,系统地探究了分散相液滴尺寸（d₃₂₌ 100~500 μm）、进料油水比（O∶A = 1∶1~1∶5）、入口挡板及入口位置对混合澄清效果的影响,并将模拟结果与传统方型混合澄清槽进行对比。结果表明,管型混合室内的流场分布更合理,不易形成流动死区。管型混合室内搅拌桨上方和下方形成压力更小的低压区,流体的湍动能更大,搅拌性能更好。在混合室中,降低分散相d₃₂和进料油水比能够提高混合性能。在澄清室中,提高分散相d₃₂和降低进料油水比能够提高澄清性能,入口挡板能够有效提高澄清性能。     

NST分解炉风煤料配合情况的数值模拟研究

根据某公司4000 t/d水泥熟料生产线热工参数测定结果,运用计算流体力学(CFD)数值模拟对其NST分解炉内气流场、煤粉/气流两相流场及其燃烧状态进行分析.其中,对连续相、颗粒相的计算分别采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型;对离散相与湍流之间的相互作用采用随机跟踪模型.燃烧计算则采用有限速率/涡耗散模型.模拟结果表...     

USC型乙烯裂解炉炉膛燃烧过程数值模拟

以广州石化的USC型乙烯裂解炉辐射段为几何模型,采用计算流体力学的方法对计算域进行几何建模和网格划分,用标准的k-ε湍流模型、非绝热的简化PDF燃烧模型和离散坐标辐射传热模型对炉膛内的燃烧和辐射状况进行三维全尺寸数值计算,以研究炉膛内的燃烧、传热和烟气流动情况.计算得到的流场合理,温度、浓度分布与实际吻合良好,说明对裂解炉辐射段的数值模拟计算是成功的.该模拟计算验证了所建立的乙烯裂解炉炉膛燃烧反应数学模型的可靠性和合理性,并为优化设计裂解炉结构提供理论参考.     

螺旋折流板换热器壳程流体流动的数值模拟

在对螺旋折流板管壳式换热器结构和操作条件进行简化的基础上,采用计算流体动力学分析方法建立数学模型,并利用CFD分析软件FLUENT模拟换热器壳程流动特性,得到了换热器壳程流场分布的直观信息。对流体传热特性做了初步探讨,并比较了弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器的流动特性,为这种换热器结构的优化和产品的研究开发提供一定的依据。     

基于颗粒直径大小对环形空间携屑影响的数值模拟

钻井是开发石油资源一个非常重要的环节和技术手段,井中岩屑易在井眼底部形成岩屑床,导致下钻遇阻、蹩泵甚至卡钻,因此岩屑运移机理的研究对钻井作业来说至关重要。通过对现场实际情况的调研,得到井下上返颗粒的直径范围,进行数值模拟。运用Solid Works对井下环形空间进行建模与装配,得到井下环形空间的三维模型。使用软件建立井下环形空间的简化模型,通过应用FLUENT中动网格部分的UDF编写成功地实现了钻杆的旋转。运用FLUENT数字模拟软件,通过对流体非定常流的数值模拟,对岩屑在环形空间的运移规律进行研究,模拟条件更加接近实际情况,结果更加精确,可以为钻井井眼清洁工作提供科学参考。     

絮凝反应池中流体的CFD模拟及应用性能

絮凝反应是原水预处理工艺(混合-反应-沉淀)的重要环节,对整个工艺过程的水处理效果影响极大。本文针对絮凝反应过程中絮体颗粒生长所需的水力学条件,采用计算流体力学(CFD)软件分析了所设计搅拌絮凝反应池运行的可行性,通过控制絮体颗粒生长的流场,使絮体在其中可以生长至合适的尺度。研究结果表明,采用优化之后的反应设备,可以节约絮凝剂用量约20%,降低了生产费用,避免过量絮凝剂对水体造成的二次污染,并且提高了出水效果。     

基于精细自由基反应机理的丙烷裂解炉炉管CFD模拟(英文)

In the radiant section of cracking furnace, the thermal cracking process is highly coupled with turbulent flow, heat transfer and mass transfer. In this paper, a three-dimensional simulation of propane pyrolysis reactor tube is performed based on a detailed kinetic radical cracking scheme, combined with a comprehensive rigorous computational fluid dynamics（CFD） model. The eddy-dissipation-concept（EDC） model is introduced to deal with turbulence-chemistry interaction of cracking gas, especially for the multi-step radical kinetics. Considering the high aspect ratio and severe gradient phenomenon, numerical strategies such as grid resolution and refinement, stepping method and relaxation technique at different levels are employed to accelerate convergence. Large scale of radial nonuniformity in the vicinity of the tube wall is investigated. Spatial distributions of each radical reaction rate are first studied, and made it possible to identify the dominant elementary reactions. Additionally, a series of operating conditions including the feedstock feed rate, wall temperature profile and heat flux profile towards the reactor tubes are investigated. The obtained results can be used as scientific guide for further technical retrofit and operation optimization aiming at high conversion and selectivity of pyrolysis process.     

乙烯裂解炉耦合模拟中湍流模型的影响分析

配备底部烧嘴和侧壁烧嘴的乙烯裂解炉应用越来越广泛，不同燃烧模式影响着炉膛内湍流流动状态，考虑到裂解炉中湍流流动与燃气喷料、燃烧和传热有较强的非线性耦合作用，为此探究不同湍流模型在裂解炉/反应器耦合模拟中的影响对于裂解炉的精确设计和优化至关重要。针对不同湍流模型对某十万吨工业乙烯裂解炉进行了耦合模拟，利用CFD数值模拟对采用标准k-ε模型、RNG k-ε和Realizable k-ε模型所建立的湍流流动模型进行评估。将三种湍流模型的模拟结果与工业数据进行比较，重点分析了裂解炉内的速度、温度、湍流能力等参数的分布情况，表明Realizable k-ε模型在火焰稳定性、反应效率等方面优于其他两种模型，且基于Realizable k-ε湍流方程的反应管模型在热通量、炉管外壁温度分布计算结果更接近实际工况。