副產(chǎn)蒸汽氯化氫石墨合成爐的模擬與分析.pdf

1、有效回收利用氯化氫合成爐放出的反應(yīng)熱，一直是氯堿企業(yè)關(guān)心和探究的重要問題。本論文以重慶長(zhǎng)壽化工有限公司30t/d氯化氫氣體生產(chǎn)裝置為研究對(duì)象，采用微元段積分方法，基于各微元段的對(duì)流傳熱、輻射傳熱以及沸騰傳熱的數(shù)學(xué)模型，模擬計(jì)算爐內(nèi)各微元段的熱量傳遞、合成氣體溫度梯度以及內(nèi)外壁溫差等，并利用Fortran語言對(duì)整個(gè)計(jì)算進(jìn)行編程。
　　 模擬計(jì)算結(jié)果表明，在整個(gè)傳熱過程中，輻射傳熱占據(jù)主導(dǎo)地位，且在高溫區(qū)尤為明顯；合成氣體溫度沿爐內(nèi)

2、軸向由劇烈下降逐漸趨于平緩；在蒸汽發(fā)生段底部，合成氣體溫度較高，對(duì)于內(nèi)壁的輻射強(qiáng)烈，使得爐壁內(nèi)外溫度差較大，不易控制。
　　 此外，對(duì)水蒸汽含量、污垢系數(shù)、汽包壓力等合成爐的影響因素進(jìn)行了分析。(1)水蒸汽含量對(duì)于傳熱過程具有較大的影響。當(dāng)水蒸汽含量低于3.0％時(shí)，爐內(nèi)傳熱系數(shù)偏小，不利于反應(yīng)熱移出和汽包產(chǎn)汽；當(dāng)水蒸汽含量高于7.1％時(shí)，對(duì)傳熱效果的增強(qiáng)作用不明顯；綜合冷凝酸對(duì)設(shè)備的腐蝕，建議水蒸汽的含量控制在5.0％左右。(2

3、)污垢系數(shù)對(duì)于爐壁溫度的影響明顯。在合成爐底部，當(dāng)污垢系數(shù)達(dá)到3.2×10-4(m2·K)/W時(shí)，爐內(nèi)壁的溫度達(dá)到568K。由于鋼板的臨界輻射溫度為573K，為了合成爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，要及時(shí)除垢并嚴(yán)格控制合成爐內(nèi)壁溫度。(3)汽包壓力對(duì)于系統(tǒng)有效能回收具有較大的影響。當(dāng)汽包壓力為0.2MPa時(shí)，有效能利用率為28.92％；而當(dāng)汽包壓力增加到1.26MPa時(shí)，有效能的利用率達(dá)到42.11％。因此，增大汽包壓力更有利于對(duì)有效能利用率的提高。