硫磺粉閉式氮氣保護分級式沖擊磨系統(tǒng)設計與研究
發(fā)布時間:2021-07-11 04:21
隨著科學技術的不斷進步,粉末狀硫磺在很多行業(yè)發(fā)揮了很重要的作用。然而在硫磺粉碎過程中,粉塵爆炸一直是亟待解決的難題。針對粉塵爆炸問題,以粉碎硫磺的生產線為基礎,提出并設計硫磺粉閉式氮氣保護分級式沖擊磨系統(tǒng),為工業(yè)應用規(guī);a提供了參考。首先,對硫磺粉閉式氮氣保護分級式沖擊磨系統(tǒng)的工藝流程和工作原理進行分析,對系統(tǒng)中的制氮、溫控、分級粉碎設備及系統(tǒng)其他設備進行設計選型。采用CFD數(shù)值模擬軟件FLUENT,對分級粉碎系統(tǒng)中的重要組成部分袋式除塵器進行數(shù)值模擬研究,通過改變氣流擋板的高度,觀察除塵器內部氣流運動的變化,為袋式除塵器的結構設計與選型提供理論依據(jù),采用氣流速度相對均方根差對氣流分布均勻性進行評判。結果表明:擋板與濾袋等高時相對均方根差較小,更接近標準值,除塵器內部氣流相對均勻分布。計算了袋式除塵器的主要設計技術參數(shù)過濾速度、過濾面積、氣流上升速度,確定了清灰方式,濾袋規(guī)格、材質、數(shù)量,除塵器箱體尺寸等工藝結構參數(shù)。按照系統(tǒng)工藝流程,對主要設備進行了單機初步調試;對硫磺粉閉式氮氣保護分級式沖擊磨系統(tǒng)進行工業(yè)實驗。通過調節(jié)分級機轉速改變分級粒徑和成品產量,得到結論如下:整個系統(tǒng)前期...
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫磺粉Fig.1-1Sulfurpowder
具體過程為:S0→S2O3→S4O6→SO4;硫磺粉的粒徑越小,其比表面積越大,氧化率越高,但是粒徑也不越小越好,只在特定粒度段 270 目至100 目之間,定量的土壤 0~4000 mgS/kg 時,其氧化率才與粒徑呈直線關系;粒度 200 目的硫磺粉與粘結分散劑混合,比例為 95:5,形成顆粒狀硫磺,該狀態(tài)下的硫磺在被微生物催化氧化時,前期氧化速率比較緩慢,隨著分散劑發(fā)揮作用其氧化速率逐步提高,利用這一特性,作為硫肥來使用,可以保證農作物在整個生長過程對硫元素的持續(xù)吸收,加入的粘結劑還可以減少流失[9-12]。硫磺還可以和瀝青中的芳香分、膠質等油份發(fā)生化學反應,生成飽和分和瀝青質等物質。大量的硫磺與瀝青混合,發(fā)生完化學反應過量的硫磺會形成細小呈網狀結構的晶體均勻分布在瀝青混合料中,這種晶體結構可以增強混合料的強度和提高穩(wěn)定性。實驗證明,硫磺比例大于 30%,瀝青料高溫穩(wěn)定性較好。在瀝青混合料中,硫磺的存在形式有兩種:一是發(fā)生過化學反應與瀝青中各聚合物結合的交聯(lián)硫,二是沒有發(fā)生化學反應以結晶形式析出的游離硫。這兩種形式狀態(tài)完全不同的硫存在結構和性能上的差別,對瀝青的改性機理區(qū)別很大,所以硫磺同時具有物理改性劑和化學改性劑的特點[13-15]。隨著科學技術的不斷進步,粉末狀硫磺在很多行業(yè)發(fā)揮了很重要的作用,是不可或缺的基礎材料。
附罐需要加壓工作時,能夠以最快的速度提供所需壓縮空氣,使吸附罐在短時間內達到工作壓力,確保整個制氮系統(tǒng)可以平穩(wěn)的制取出氮氣。(3)氮氧分離裝置。在制氮系統(tǒng)中會使用兩個吸附罐 A 和 B,都裝有高性能的碳分子網。凈化后的壓縮空氣先進入吸附罐 A,碳分子網充分吸附空氣中的氧氣和剩余 1%的氣分,氮氣富集起來進入到氮氣緩沖罐中。吸附罐 A 中的碳分子網孔被填滿時,不能繼續(xù)吸附,潔凈空氣開始進入吸附罐 B 進行同樣的吸附工作,與此同時,吸附罐 A 中的碳分子網減壓再生。在減壓的同時(通常是降至常壓或抽真空),隨之釋放被吸附的氣體,吸附劑再生。接著吸附罐 B 中的碳分子網孔被填滿,潔凈空氣流入吸附罐 A 產生氮氣,吸附罐 B 中的碳分子網減壓再生,兩罐交替循環(huán)產生氮氣。上述循環(huán)過程采用 PLC 對系統(tǒng)進行自動化控制,實現(xiàn)氮氣的不間斷連續(xù)生產。釋放出的氣體會產生高分貝的噪聲,在釋放管道外加固一層消音海綿來降低噪聲。(4)氮氣緩沖罐。一方面是為了儲存吸附罐中產生出來的氮氣,另一方面是為了減少氮氣波動,確保供氮壓力的連續(xù)和平穩(wěn)。還有一方面是為了回流到吸附罐中幫助其壓力提升,也能對吸附劑進行保護,減少疲勞損耗,是整個制氮系統(tǒng)非常重要的輔助罐。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2017年中國硫磺市場數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析[J]. 司斌. 硫酸工業(yè). 2018(02)
[2]基于氣流粉碎法的超細類球形高氯酸銨批量制備及其表征[J]. 李廣超,梁振宗,梁力,郭效德. 兵工學報. 2017(11)
[3]翅片管換熱器的結構優(yōu)化[J]. 楊文靜,王赫,叢培武,周新宇,徐躍明. 金屬熱處理. 2017(04)
[4]粉塵爆炸事故的防控措施分析[J]. 潘杰. 中國新技術新產品. 2017(04)
[5]分級式沖擊磨制備硫磺粉[J]. 付瑜,呂娟,呂強強,張明星,陳海焱. 中國粉體技術. 2016(05)
[6]粉塵爆炸類事故的預防對策研究[J]. 仝策明,楊龍. 科技創(chuàng)新導報. 2016(17)
[7]氮氣惰化抑制7-氨基頭孢烷酸粉塵爆炸試驗研究[J]. 張金鋒,劉鑫. 安全與環(huán)境學報. 2016(03)
[8]高靜態(tài)動作壓力下粉塵爆炸泄放標準的可靠性[J]. 喻健良,閆興清. 東北大學學報(自然科學版). 2015(09)
[9]粒徑對硫磺燃燒爆炸特性影響的試驗研究[J]. 代濠源,樊建春,劉迪,孫莉,孫雨婷,楊周,于艷秋,周悅. 中國安全生產科學技術. 2015(02)
[10]基于支持向量機的導管泄爆容器壓力峰值預測[J]. 張慶武,蔣軍成,喻源,崔益虎. 爆炸與沖擊. 2014(06)
博士論文
[1]糧食粉塵爆炸的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 王健.東北大學 2010
[2]鋯粉云火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘膶嶒炑芯縖D]. 丁以斌.中國科學技術大學 2010
[3]惰化條件下鎂粉爆炸性參數(shù)的理論與實驗研究[D]. 苑春苗.東北大學 2009
[4]流化床氣流粉碎分級技術的研究與應用[D]. 陳海焱.四川大學 2007
碩士論文
[1]鈦合金粉體氬氣保護分級系統(tǒng)設計與工業(yè)實驗[D]. 耿福.西南科技大學 2017
[2]高速分級式沖擊磨工藝參數(shù)研究與流場分析[D]. 王曉天.西南科技大學 2016
[3]納米鋁粉對奧克托今粉塵爆炸性能的影響研究[D]. 胡櫻馨.中北大學 2016
[4]高燃速推進劑用鈍感超細高氯酸銨的制備及性能研究[D]. 吳飛.南京理工大學 2016
[5]機械粉碎法制備亞微米高氯酸銨及其性能研究[D]. 宋健.南京理工大學 2015
[6]不溶性硫磺的合成、改性及其對橡膠性能的影響[D]. 李文燦.青島科技大學 2014
[7]超細HMX的制備及感度研究[D]. 馮蒙蒙.南京理工大學 2013
[8]橡膠硫磺硫化交聯(lián)密度表征方法研究及應用[D]. 賈穎華.北京化工大學 2010
[9]鎂粉爆炸特性實驗研究及其危險性評價[D]. 鐘英鵬.東北大學 2008
[10]基于硫磺改性橡膠的方法及機理研究[D]. 方亮.北京化工大學 2007
本文編號:3277326
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫磺粉Fig.1-1Sulfurpowder
具體過程為:S0→S2O3→S4O6→SO4;硫磺粉的粒徑越小,其比表面積越大,氧化率越高,但是粒徑也不越小越好,只在特定粒度段 270 目至100 目之間,定量的土壤 0~4000 mgS/kg 時,其氧化率才與粒徑呈直線關系;粒度 200 目的硫磺粉與粘結分散劑混合,比例為 95:5,形成顆粒狀硫磺,該狀態(tài)下的硫磺在被微生物催化氧化時,前期氧化速率比較緩慢,隨著分散劑發(fā)揮作用其氧化速率逐步提高,利用這一特性,作為硫肥來使用,可以保證農作物在整個生長過程對硫元素的持續(xù)吸收,加入的粘結劑還可以減少流失[9-12]。硫磺還可以和瀝青中的芳香分、膠質等油份發(fā)生化學反應,生成飽和分和瀝青質等物質。大量的硫磺與瀝青混合,發(fā)生完化學反應過量的硫磺會形成細小呈網狀結構的晶體均勻分布在瀝青混合料中,這種晶體結構可以增強混合料的強度和提高穩(wěn)定性。實驗證明,硫磺比例大于 30%,瀝青料高溫穩(wěn)定性較好。在瀝青混合料中,硫磺的存在形式有兩種:一是發(fā)生過化學反應與瀝青中各聚合物結合的交聯(lián)硫,二是沒有發(fā)生化學反應以結晶形式析出的游離硫。這兩種形式狀態(tài)完全不同的硫存在結構和性能上的差別,對瀝青的改性機理區(qū)別很大,所以硫磺同時具有物理改性劑和化學改性劑的特點[13-15]。隨著科學技術的不斷進步,粉末狀硫磺在很多行業(yè)發(fā)揮了很重要的作用,是不可或缺的基礎材料。
附罐需要加壓工作時,能夠以最快的速度提供所需壓縮空氣,使吸附罐在短時間內達到工作壓力,確保整個制氮系統(tǒng)可以平穩(wěn)的制取出氮氣。(3)氮氧分離裝置。在制氮系統(tǒng)中會使用兩個吸附罐 A 和 B,都裝有高性能的碳分子網。凈化后的壓縮空氣先進入吸附罐 A,碳分子網充分吸附空氣中的氧氣和剩余 1%的氣分,氮氣富集起來進入到氮氣緩沖罐中。吸附罐 A 中的碳分子網孔被填滿時,不能繼續(xù)吸附,潔凈空氣開始進入吸附罐 B 進行同樣的吸附工作,與此同時,吸附罐 A 中的碳分子網減壓再生。在減壓的同時(通常是降至常壓或抽真空),隨之釋放被吸附的氣體,吸附劑再生。接著吸附罐 B 中的碳分子網孔被填滿,潔凈空氣流入吸附罐 A 產生氮氣,吸附罐 B 中的碳分子網減壓再生,兩罐交替循環(huán)產生氮氣。上述循環(huán)過程采用 PLC 對系統(tǒng)進行自動化控制,實現(xiàn)氮氣的不間斷連續(xù)生產。釋放出的氣體會產生高分貝的噪聲,在釋放管道外加固一層消音海綿來降低噪聲。(4)氮氣緩沖罐。一方面是為了儲存吸附罐中產生出來的氮氣,另一方面是為了減少氮氣波動,確保供氮壓力的連續(xù)和平穩(wěn)。還有一方面是為了回流到吸附罐中幫助其壓力提升,也能對吸附劑進行保護,減少疲勞損耗,是整個制氮系統(tǒng)非常重要的輔助罐。
【參考文獻】:
期刊論文
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[7]氮氣惰化抑制7-氨基頭孢烷酸粉塵爆炸試驗研究[J]. 張金鋒,劉鑫. 安全與環(huán)境學報. 2016(03)
[8]高靜態(tài)動作壓力下粉塵爆炸泄放標準的可靠性[J]. 喻健良,閆興清. 東北大學學報(自然科學版). 2015(09)
[9]粒徑對硫磺燃燒爆炸特性影響的試驗研究[J]. 代濠源,樊建春,劉迪,孫莉,孫雨婷,楊周,于艷秋,周悅. 中國安全生產科學技術. 2015(02)
[10]基于支持向量機的導管泄爆容器壓力峰值預測[J]. 張慶武,蔣軍成,喻源,崔益虎. 爆炸與沖擊. 2014(06)
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[1]糧食粉塵爆炸的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 王健.東北大學 2010
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[3]惰化條件下鎂粉爆炸性參數(shù)的理論與實驗研究[D]. 苑春苗.東北大學 2009
[4]流化床氣流粉碎分級技術的研究與應用[D]. 陳海焱.四川大學 2007
碩士論文
[1]鈦合金粉體氬氣保護分級系統(tǒng)設計與工業(yè)實驗[D]. 耿福.西南科技大學 2017
[2]高速分級式沖擊磨工藝參數(shù)研究與流場分析[D]. 王曉天.西南科技大學 2016
[3]納米鋁粉對奧克托今粉塵爆炸性能的影響研究[D]. 胡櫻馨.中北大學 2016
[4]高燃速推進劑用鈍感超細高氯酸銨的制備及性能研究[D]. 吳飛.南京理工大學 2016
[5]機械粉碎法制備亞微米高氯酸銨及其性能研究[D]. 宋健.南京理工大學 2015
[6]不溶性硫磺的合成、改性及其對橡膠性能的影響[D]. 李文燦.青島科技大學 2014
[7]超細HMX的制備及感度研究[D]. 馮蒙蒙.南京理工大學 2013
[8]橡膠硫磺硫化交聯(lián)密度表征方法研究及應用[D]. 賈穎華.北京化工大學 2010
[9]鎂粉爆炸特性實驗研究及其危險性評價[D]. 鐘英鵬.東北大學 2008
[10]基于硫磺改性橡膠的方法及機理研究[D]. 方亮.北京化工大學 2007
本文編號:3277326
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