基于(火用)分析的氧化鋁生產(chǎn)蒸發(fā)工序節(jié)能研究.pdf

1、蒸發(fā)工序是氧化鋁生產(chǎn)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié),同時(shí)亦是一個(gè)高能耗環(huán)節(jié)。因此,對(duì)蒸發(fā)工序進(jìn)行炯分析,確定蒸發(fā)系統(tǒng)的用能薄弱環(huán)節(jié)和(火用)損失因?yàn)?、部位和大?并據(jù)此提出節(jié)能策略、降低蒸發(fā)工序能耗,對(duì)氧化鋁生產(chǎn)的節(jié)能降耗具有重要意義。論文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1、通過(guò)對(duì)定溫變壓過(guò)程下物態(tài)變化及其做功能力的理論分析,提出了適用于含相變過(guò)程的完整的機(jī)械(火用)計(jì)算方法。誤差分析表明,對(duì)存在相變過(guò)程的機(jī)械(火用)的計(jì)算,本文提出的

2、計(jì)算方法準(zhǔn)確可靠。
　　 2、根據(jù)可逆化學(xué)反應(yīng)的(火用)平衡方程,利甩NaOH、NaAlO2和Na2CO3等的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能及相關(guān)元素的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)(火用),確定了其標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)火用分別為100.708 kJ·mol-1、83.762 kJ·mol-1和90.127kJ·mol-1,為工業(yè)鋁酸鈉溶液炯值的計(jì)算奠定了良好基礎(chǔ)。
　　 3、基于Bromley模型,通過(guò)回歸和校驗(yàn)氫氧化鈉、鋁酸鈉及碳酸鈉等溶液體系活度因子的實(shí)驗(yàn)數(shù)

3、據(jù),確定了NaOH、NaAl(OH)4和Na2CO3的Bromley參數(shù)分別為0.0759、0.0188和0.0001。在此基礎(chǔ)上建立了NaOH-NaAl(OH)4-Na2CO3-H2O體系活度因子的計(jì)算模型,其適用范圍為:mNaOH≤8 mol·kg-1,mNaAl(OH)4≤3 mol·kg-1,mNa2CO3≤3mol·kg-1且離子強(qiáng)度I≤9 mol·kg-1。
　　 4、提出了工業(yè)鋁酸鈉溶液炯值計(jì)算方法,應(yīng)用熱工測(cè)試數(shù)

4、據(jù)計(jì)算了蒸發(fā)系統(tǒng)及各單元的(火用)效率和(火用)損系數(shù)。結(jié)果表明:蒸發(fā)系統(tǒng)的炯效率為13％～19％；三級(jí)閃蒸器的炯效率超過(guò)了80％,其節(jié)能潛力較??；四效蒸發(fā)器的炯效率幾乎都低于80％,是蒸發(fā)系統(tǒng)的用能薄弱環(huán)節(jié)。冷凝水和乏汽形式的外部(火用)損失、蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱(火用)損失和水蒸汽的流阻(火用)損失是蒸發(fā)系統(tǒng)的三類主要(火用)損失,其(火用)損系數(shù)分別為27.27％～30.09％、29.14％～32.90％和16.66％～21.91％。此