作為一種重要的工業(yè)原料,二硫化碳的常規(guī)生產(chǎn)工藝有半焦法和天然氣法兩種。天然氣法雖然有可連續(xù)生產(chǎn)、自動(dòng)化程度高和便于集中控制等優(yōu)點(diǎn),但也受硫化氫尾氣處理、成本等問(wèn)題制約,導(dǎo)致工藝復(fù)雜、廠址選擇受限;因此工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、投資成本較低、原料成本低廉且來(lái)源廣泛的半焦法有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但產(chǎn)能、環(huán)保等問(wèn)題是制約該工藝發(fā)展的重要原因,故有必要對(duì)半焦法工藝進(jìn)行分析,尋求改善之道。硫、半焦反應(yīng)器作為該工藝的核心首先需要研究改進(jìn),以進(jìn)一步提高硫磺利用率,減少副產(chǎn)物產(chǎn)出,因此需要對(duì)硫磺、半焦反應(yīng)過(guò)程有深入了解。基于此,本論文采用自制的小型固定床實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)硫磺和半焦的反應(yīng)特性及表觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究分析。結(jié)果表明,在反應(yīng)溫度為800⁹20℃下,碳硫反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng),反應(yīng)速率常數(shù)與溫度符合阿倫尼烏斯方程,得到的指前因子A（28）174961s^-1,反應(yīng)的表觀活化能E（28）115209J/mol;相同條件下,溫度越高,硫磺的轉(zhuǎn)化率越高;半焦本身的差異對(duì)碳硫反應(yīng)速率影響不大;硫磺回收再利用后反應(yīng)性能明顯降低。最后對(duì)反應(yīng)前后的半焦做了表征,利用氮吸附和脫附的方法測(cè)定了孔... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二硫化碳概述
    1.3 二硫化碳的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介
        1.3.1 木炭法
        1.3.2 半焦法
        1.3.3 天然氣法
    1.4 二硫化碳的研究進(jìn)展
    1.5 COMSOLMultiphysics軟件簡(jiǎn)介
    1.6 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 固定床實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣品的制備及產(chǎn)物分析
        2.2.1 半焦的預(yù)處理與分析
        2.2.2 產(chǎn)物的分析
第三章 固定床制二硫化碳的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 硫蒸汽壓測(cè)定
        3.1.2 反應(yīng)床層長(zhǎng)度的確定
        3.1.3 氣化室溫度的確定
    3.2 半焦制二硫化碳的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    3.3 半焦顆粒大小對(duì)反應(yīng)速率的影響
    3.4 回收硫磺對(duì)硫轉(zhuǎn)化率的影響
    3.5 半焦的反應(yīng)性能
        3.5.1 多次利用的半焦的反應(yīng)性能
        3.5.2 被硫淹過(guò)的半焦的反應(yīng)性能
        3.5.3 分析反應(yīng)前后顆粒表面的變化
    3.6 半焦制二硫化碳的催化問(wèn)題
    3.7 本章小結(jié)
第四章 固定床生產(chǎn)二硫化碳的數(shù)值模擬
    4.1 固定床研究簡(jiǎn)介
        4.1.1 固定床徑向傳熱系數(shù)
        4.1.2 多孔介質(zhì)模型
    4.2 數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 模型簡(jiǎn)化假設(shè)
        4.2.3 基本控制方程
        4.2.4 本文中使用物理接口介紹
        4.2.5 邊界條件
        4.2.6 模擬過(guò)程中相關(guān)系數(shù)的確定
    4.3 COMSOL的求解過(guò)程
        4.3.1 網(wǎng)格的劃分
        4.3.2 COMSOL軟件的設(shè)置
    4.4 模型驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 不同參數(shù)與結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)的影響
    5.1 主要工藝參數(shù)對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響
        5.1.1 入口處硫磺質(zhì)量流率的影響
        5.1.2 入口溫度的影響
        5.1.3 反應(yīng)器壁面溫度的影響
        5.1.4 床層空隙率的影響
    5.2 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響
        5.2.1 入口增加氣體分布板的影響
        5.2.2 入口形狀變化的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
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