本文關(guān)鍵詞： 水氯鎂石 噴霧熱解 氧化鎂 工藝設(shè)計 CFD模擬　出處：《華東理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文以察爾汗鹽湖水氯鎂石為原料,采用噴霧熱解技術(shù)制備氧化鎂,工藝簡單,產(chǎn)品純度高,環(huán)境友好。根據(jù)其熱解機理、實驗數(shù)據(jù)及基本工藝參數(shù)對水氯鎂石噴霧熱解制備氧化鎂工藝進行了設(shè)計計算,由水氯鎂石配制的飽和鹵水處理量10L/h,熱風(fēng)進出反應(yīng)器的溫度分別為700℃、300℃的條件下,氧化鎂產(chǎn)量為1.82kg/h,熱解過程的能量消耗42389.6 kJ/h,所需反應(yīng)器的直徑D=0.83m,高度H=2.8m,并對整個熱解工藝所涉及的設(shè)備如霧化噴嘴、流體輸送機械、燃燒及控制系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、降膜吸收塔等進行了設(shè)計選型。結(jié)合工藝設(shè)計的結(jié)果,組建了一套噴霧熱解反應(yīng)裝置,并開展水氯鎂石噴霧熱解的實驗研究,考察了熱解溫度、進料量等參數(shù)對熱解過程的影響,獲得了反應(yīng)器內(nèi)的溫度分布及產(chǎn)品的粒度分布,通過XRD、SEM等手段對產(chǎn)品加以分析表征,在燃燒區(qū)溫度730℃,進料量4L/h條件下制得了平均粒度約100μm的高純氧化鎂顆粒產(chǎn)品,而在溫度約為400℃的反應(yīng)器中部區(qū)域獲得了晶須狀的Mg2(OH)3C·14H2O中間產(chǎn)物,其晶須長度達30μm。采用CFD數(shù)值計算方法研究了噴嘴霧化過程和反應(yīng)器內(nèi)的流場、熱場分布�？疾炝�0.3MPa、1.5MPa、5MPa等不同霧化壓力,酒精、燃油、水等不同性質(zhì)流體對霧化效果的影響,結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)壓力的提高有助于霧化液滴的運動,在計算結(jié)果中水在1.5Mpa的霧化效果最佳；而黏度的提高不利于液體的霧化和液滴的運動。同時獲得了反應(yīng)器內(nèi)的基本流場和熱場分布,在反應(yīng)器內(nèi)垂直方向存在三個溫度約為900K、770K、720K且范圍較大的恒溫區(qū)(1200K進風(fēng)溫度時),與實驗結(jié)果比對,具有較好的一致性,為霧化噴嘴的選型、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及考慮熱質(zhì)傳遞、液滴聚并、碰撞等過程的噴霧熱解全流程模擬提供了模型與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper, magnesium oxide was prepared by spray pyrolysis with Chaerhan salt lake water magnesium chloride as raw material. The process is simple, the product purity is high, and the environment is friendly. According to its pyrolysis mechanism, The experimental data and basic process parameters were used to design and calculate the process of preparing magnesium oxide by spray pyrolysis of magnesium chlorite. Under the conditions of 10 L / h of saturated brine treated by magnesium chlorite, the temperature of hot air inlet and outlet reactor was 700 鈩，

本文編號：1512115