新法鋁熱真空還原鎂工藝及熱力學(xué)分析.pdf

1、近些年，鎂及鎂合金開(kāi)始代替鋼鐵和鋁合金，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，生產(chǎn)和消耗呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)。遼寧省菱鎂礦資源豐富，質(zhì)量?jī)?yōu)良，以菱鎂礦為原材料煉制金屬鎂將在遼寧實(shí)現(xiàn)。通過(guò)熵產(chǎn)率的概念在不可逆過(guò)程熱力學(xué)關(guān)于熱工和化工上的應(yīng)用，從節(jié)能的角度，分析和優(yōu)化熱過(guò)程和熱設(shè)備具有很重要的意義。
　　能源和環(huán)境是全世界共同關(guān)心的重要問(wèn)題，同時(shí)也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。在開(kāi)發(fā)各種清潔能源和合理用能的的同時(shí)，做好耗能設(shè)備的節(jié)能和研究轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工藝路線節(jié)能工

2、作也是十分必要的。鎂產(chǎn)業(yè)在能源的消耗量上是巨大的，通過(guò)單質(zhì)鎂生產(chǎn)工藝的研究與能量消耗分析，在提高單質(zhì)鎂品質(zhì)的同時(shí)對(duì)節(jié)能減排也有著重要意義。
　　對(duì)單質(zhì)鎂生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析，運(yùn)用經(jīng)典熱力學(xué)有效能和能級(jí)的概念，可以評(píng)價(jià)和分析用能過(guò)程，也可以評(píng)價(jià)和分析系統(tǒng)的熱力學(xué)完善性，以其熱力學(xué)完善性意義上的薄弱環(huán)節(jié)作為節(jié)能的主要方向。但是經(jīng)典熱力學(xué)分析法不能揭示熱過(guò)程和熱備中中有效能損失的動(dòng)力學(xué)原因，而運(yùn)用熵產(chǎn)率的分析方法可以揭示熱過(guò)程和熱設(shè)備中有效

3、能損失的動(dòng)力學(xué)原因，從而彌補(bǔ)了有效能分析方法和能級(jí)分析方法的不足。
　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)的反應(yīng)，給定新的工藝參數(shù)，根據(jù)新給定的溫度壓力等參數(shù)條件分析反應(yīng)的吉布斯自由能，判定反應(yīng)在新工藝參數(shù)下滿(mǎn)足生產(chǎn)所需要求。在新工藝參數(shù)條件下優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備建立數(shù)學(xué)物理模型，在數(shù)值上模擬設(shè)備的溫度場(chǎng)，得到設(shè)備各處溫度滿(mǎn)足工藝要求。運(yùn)用熱力學(xué)的相關(guān)理論，將具體生產(chǎn)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，以單質(zhì)鎂生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的熵增作為主要研究手段，分析系統(tǒng)的熱力學(xué)完善