黃磷電爐（火用）損耗機(jī)理及其降耗策略研究.pdf

1、能源短缺是全社會(huì)目前面臨的重要問(wèn)題，如何合理有效地用能即高效率用能，已成為二十一世紀(jì)全球?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展可供選擇的方法之一，也是有識(shí)之士共同關(guān)注的問(wèn)題。磷化工作為云南省支柱產(chǎn)業(yè)之一，是一項(xiàng)高能耗、高污染的行業(yè)，因此節(jié)能降耗就成為磷化工企業(yè)降低產(chǎn)品成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段之一。黃磷作為磷化工產(chǎn)品原材料，其本身的價(jià)值成本將決定其后續(xù)產(chǎn)品的價(jià)格，因此降低黃磷產(chǎn)品成本就成為必須注意的問(wèn)題，而作為黃磷生產(chǎn)耗能最大的電爐也就成為我們研究的重要環(huán)

2、節(jié)。這一方面前人已經(jīng)從能量平衡和質(zhì)量平衡上進(jìn)行過(guò)基礎(chǔ)性研究。本文主要是以質(zhì)量平衡和能量平衡為基礎(chǔ)，從火用的角度來(lái)衡算電爐能量的轉(zhuǎn)化和利用情況，并通過(guò)編程計(jì)算，分析得出電爐中火用損失的部位及其損失機(jī)理，通過(guò)與能分析的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者有著截然不同的結(jié)論。由火用的概念可知采用火用方法會(huì)更科學(xué)、更合理，也更有優(yōu)越性。因?yàn)榛鹩帽硎镜氖悄芰恐心軣o(wú)限地轉(zhuǎn)化為其它能量的那部分。目前人們已認(rèn)識(shí)到能量是有量和質(zhì)二重性的，能量守恒定律僅反映出能量在量上

3、的特性，不能體現(xiàn)能量在質(zhì)上的變化，即有效能的轉(zhuǎn)化情況?，F(xiàn)今人們研究事物往往都是從其本質(zhì)出發(fā)，能量系統(tǒng)也不例外，其質(zhì)的變化必然成為研究的主題。本論文著重探討黃磷電爐中能量有效部分的真正轉(zhuǎn)化情況及損失情況，并用火用損和火用效率來(lái)評(píng)價(jià)，最終給出一些降低火用損，提高火用效率的方案和措施。 通過(guò)參觀學(xué)習(xí)云南省某大型黃磷廠生產(chǎn)情況以及與工人師傅們進(jìn)行一些理論和實(shí)踐的探討，并在研讀大量與黃磷電爐有關(guān)的文獻(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行深入地探討性研究的前提下，本

4、論文主要成果包括： (1)初步完成了對(duì)黃磷電爐生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量、能量、火用三方面的平衡計(jì)算，建立了這三方面的計(jì)算公式。另外，也嘗試性地提出了計(jì)算生產(chǎn)每噸黃磷所需總火用的估算式，其形式為： Ex=3600×(170000/[P2O5]料-0.5+[Fe2O3]料×{(7750/[P2O5]料-8)-7676}+[CO2]料×{3200/([P2O5]料-3.5)+8}+6000)+[29079+2438×(H2O)J]×mJ

5、以及計(jì)算總化學(xué)反應(yīng)火用與過(guò)程不可逆火用損失的關(guān)系式，表達(dá)式為：β=∑ni∏i/Ex。 (2)通過(guò)用VB6.0編程，對(duì)黃磷電爐系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量、能量、火用三方面平衡計(jì)算，并結(jié)合云南省某大型黃磷廠連續(xù)生產(chǎn)72小時(shí)的一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終找出黃磷電爐的火用損失部位、引起的原因，探討了黃磷電爐的火用損耗機(jī)理。 (3)在完成了黃磷電爐的質(zhì)量、能量及火用平衡分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)在合理的范圍內(nèi)變動(dòng)原料成份等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到大量的計(jì)算數(shù)據(jù)，