開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)合理的高電流密度的氯堿工業(yè)離子膜電解槽有助于減少由于氣滯層熱量對(duì)離子膜的損傷、延長(zhǎng)離子膜的使用壽命,有助于降低槽電壓、降低能耗,從而節(jié)約氯堿工業(yè)的生產(chǎn)成本,推進(jìn)氯堿產(chǎn)業(yè)節(jié)能發(fā)展。本文以某公司自然循環(huán)離子膜電解槽為研究對(duì)象,采用流體力學(xué)軟件對(duì)三種槽型陽(yáng)極室內(nèi)流場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬比較分析,得出依據(jù)氣滯層中氣體體積分?jǐn)?shù)或槽內(nèi)液體循環(huán)量大小評(píng)價(jià)電解槽性能時(shí)存在矛盾,提出以氣體返混程度大小作為評(píng)價(jià)指標(biāo),衡量電解槽性能,指導(dǎo)電解槽的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。采用正階躍法和脈沖示蹤法分別對(duì)槽內(nèi)氣體停留時(shí)間分布進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定和數(shù)值模擬研究,分別得到了不同運(yùn)行工況下槽內(nèi)氣體停留時(shí)間分布,以適應(yīng)高電密電解槽操作運(yùn)行。研究得出:氣體返混程度可以作為離子膜電解槽性能評(píng)價(jià)指標(biāo);不同電密下氣體產(chǎn)生量對(duì)槽內(nèi)氣體返混程度影響較大,液體進(jìn)口流量對(duì)槽內(nèi)氣體返混程度影響較小。對(duì)分離室和循環(huán)板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),考察了改進(jìn)后電解槽內(nèi)的氣體返混程度,評(píng)價(jià)了電解槽性能,指導(dǎo)電解槽開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。結(jié)果表明:分離室后開(kāi)口、分離室加小圓管的電解槽內(nèi)氣體返混程度小;無(wú)循環(huán)板的離子膜電解槽內(nèi)氣體返混程度最大;北化機(jī)外堰盒新式離子膜電解槽槽內(nèi)氣體返混程度較小... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)化工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 離子交換膜法制堿技術(shù)現(xiàn)狀
    1.2 離子膜國(guó)產(chǎn)化發(fā)展進(jìn)程
        1.2.1 離子交換膜結(jié)構(gòu)
        1.2.2 離子膜常見(jiàn)問(wèn)題分析
        1.2.3 離子膜電解槽工作原理
    1.3 離子膜電解槽設(shè)計(jì)發(fā)展方向
        1.3.1 離子膜電解槽種類
        1.3.2 離子膜電解槽設(shè)計(jì)
        1.3.3 離子膜電解槽研究發(fā)展方向
    1.4 CFD在電解行業(yè)應(yīng)用進(jìn)展
    1.5 停留時(shí)間分布研究意義
    1.6 本課題研究意義
第二章 離子膜電解槽內(nèi)流場(chǎng)特性分析
    2.1 建立模型
        2.1.1 幾何模型
        2.1.2 物理模型
    2.2 模擬方法
        2.2.1 數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 邊界條件
    2.3 流場(chǎng)分析
        2.3.1 速度場(chǎng)分析
        2.3.2 溫度場(chǎng)分析
        2.3.3 濃度場(chǎng)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 離子膜電解槽氣體停留時(shí)間分布研究
    3.1 離子膜電解槽氣體停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)測(cè)定
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原理與方法
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.1.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)
    3.2 離子膜電解槽氣體停留時(shí)間分布數(shù)值模擬
        3.2.1 建立模型
        3.2.2 劃分網(wǎng)格
        3.2.3 模擬方法
        3.2.4 氣液兩相流模擬結(jié)果
        3.2.5 氣體停留時(shí)間分布模擬結(jié)果分析
        3.2.6 模擬小結(jié)
    3.3 實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果比較
    3.4 離子膜電解槽結(jié)構(gòu)改變對(duì)氣體停留時(shí)間分布影響
        3.4.1 分離室結(jié)構(gòu)改變的影響
        3.4.2 循環(huán)板形狀改變的影響
        3.4.3 不同槽型的影響
        3.4.4 結(jié)構(gòu)改變的影響小結(jié)
第四章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3343594