DAP尾气减量与MAP料浆加工过程耦合研究

摘要

本文分析了引进Hydro技术60万吨/年磷酸二铵(DAP)装置尾气排放产生“磷铵雨”污染的热力学机理，指出一个重要的原因是高湿含量尾气极易发生局部过饱和而产生凝雾。计算表明，为了使烟囱排放的DAP混合尾气远离饱和的热力学条件，湿线尾气的湿含量应当减少至0.065kgH2O·(kgAir)-1以下。由此提出了包括磷酸预浓缩一级脱湿和氨蒸发二级脱湿两个耦合过程在内的DAP尾气减量与MAP料浆加工清洁工艺。为此本文针对性的进行了管内磷酸降膜蒸发研究。对管内层流磷酸降膜流动进行了详细的数值分析，在此基础上进行了传热与传质计算。进行了DAP湿线尾气脱湿—磷酸降膜蒸发的现场，获得了长周期运行条件下的实验数据。现场实验结果证明了数值模拟结果的可靠性,所获得的现场实验结果为进一步的工业性试验装置设计提供了重要的基础数据。

目录

1前言

2文献综述与研究内容

2.1降膜蒸发的研究进展

2.1.1纯工质的降膜蒸发

2.1.2混合溶液的降膜蒸发

2.2含湿混合气体冷却冷凝的研究进展

2.3本文的研究内容

3 DAP尾气脱湿与MAP料浆加工的工艺集成和过程耦合

3.1 DAP尾气的热力学特征

3.2工艺集成与过程耦合

3.2.1 DAP尾气循环联产MAP工艺集成

3.2.2 DAP尾气脱湿与磷酸降膜蒸发过程耦合

4管内降膜蒸发的流动及传热

4.1管内降膜膜层内的速度分布

4.1.1模型的建立

4.1.2膜层内的速度分布

4.1.3降膜摩擦因子

4.1.4汽液界面作用力

4.2管内降膜蒸发传热

4.2.1定性温度的确定

4.2.2膜层内的温度分布

4.2.3进口段的层流传热

4.3计算结果与讨论

4.3.1膜层内速度分布

4.3.2降膜蒸发量

5试验结果及讨论

5.1现场试验工艺流程及主要装置

5.1.1工艺流程

5.1.2主要装置

5.2试验结果与讨论

5.2.1混合气体沿程温度分布

5.2.2并流与逆流传热对比

5.2.3过冷沸腾传热

5.2.4过冷条件下的传热传质

5.2.5冷凝液的组成分析

5.2.6试验偏差分析

5.3小结

6结论

展望

符号说明

参考文献

功读硕士学位期间发表的相关论文及科研成果

声明

致谢

附录