工业废盐流化处理的工艺研究

摘要

本论文针对目前工业副产盐回收再利用效率低下和不合理的处置导致环境污染等方面的问题，采用流化床装置运用流态化这一成熟技术热处理工业副产盐实现工业副产盐表面有机物的脱除，实现资源的重复再利用和环境的保护等效益。 主要实施方案为对工业副产盐进行物性分析，确定工业废盐的成分、密度、粒径等物性参数。根据工业废盐物性数据设计计算流化床尺寸，包括临界流化速度、带出速度、操作气速的计算，以及流化床床体的高度和气体分布板的设计。流化床的设计包括冷模流化床和热模流化床的设计两部分。 在冷模实验中主要验证设计计算中临界流化速度的准确性，通过透明装置观察记录工业废盐的流化状态，观察床层是否出现腾涌、沟流等不正常流化现象。对正常流化下的床层压降进行实时监测，探究流化数、高径比等对床层压降的影响。对于流化过程中不可避免产生的气泡进行分析，并分析了工业废盐的返混程度。 针对冷模流化床不能控制温度的不足，工业废盐的热解流化实验在热模流化床中进行。为了考察有机物脱除情况随温度的变化，将热模流化床床体温度控制在不同区间，探究温度、时间等对有机物的脱除影响，对其不同流化条件下得到的产物盐进行纯度检测分析，工业废盐表面有机物的脱除情况不能仅仅依靠肉眼的观察，更要依靠可靠的先进仪器对其产物进行表征，从不同方面验证有机物的脱除状况。并从中选择经济合适的操作条件，做为中试设计的理论基础。此外，选取小试实验中得到的合适数据，模拟中试设备的设计。

目录

声明

第一章 前言

1.1 引言

1.2 工业废盐的来源

1.3 工业废盐的特点

1.3.1 环境污染性

1.3.2 可回收利用的资源性

1.4 氯化钠常用制备方法及用途

1.4.2 氯化钠的用途

1.5 工业废盐处理技术

1.5.1 海洋处理法

1.5.2 洗盐法

1.5.3 高温焙烧法

1.5.4 制碱法

1.6 流化床概述

1.6.1 流化床的主要结构

1.6.2 流化床的流动特性

1.6.3 流化床的特点

1.6.4 Geldart颗粒分类法

1.7 论文的研究目的和内容

第二章 工业废盐物性分析

2.1 工业废盐粒径分布的测定

2.2 工业废盐密度的测定

2.2.1 颗粒密度的测定

2.2.2 堆积密度的测定

2.3 工业废盐成分及性质检测

2.3.1 水分测定

2.3.2 热重分析

2.3.3 红外光谱分析

2.3.4 气质联用谱图分析

2.4 小结

第三章 流化床反应器的设计

3.1 空气流速的计算

3.1.1 临界流化速度的计算

3.1.2 带出速度的计算

3.1.3 操作气速的选择

3.2 流化床高度的计算

3.3 气体分布板的设计计算

3.3.1 布气临界开孔率的计算

3.3.2 稳定性临界开孔率的计算

3.4 小结

第四章 冷模实验

4.1 流化曲线的绘制

4.2 水分、有机物含量对废盐流化的影响

4.3 流化数对床层压力的影响

4.4 高径比对床层压力的影响

4.5 流化过程中气泡行为的研究

4.6 颗粒返混行为的研究

4.7 床层塌落过程的分析

4.8 小结

第五章 工业废盐的流态化热解研究

5.1 流化床热解实验装置

5.2 温度对流化曲线的影响

5.3 流化条件对有机物脱除效果的影响

5.3.1 温度对有机物脱除效果的影响

5.3.2 时间对有机物脱除效果的影响

5.3.3 气体类型对有机物脱除效果的影响

5.3.4 有机物含量对有机物脱除效果的影响

5.4 产物盐中氮、磷元素含量的分析

5.5 固相产物结晶盐纯度的检测分析

5.6 气相产物中碳氧化物的检测分析

5.7 产物盐的表征分析

5.7.1 产物盐的气质联用谱图分析

5.7.2 产物盐的红外光谱分析

5.7.3 产物盐的扫描电镜图片分析

5.8 中试装置的设计

5.9 小结

结论

参考文献

攻读硕士期间取得的学术成果

致谢