DAP尾气减量与MAP料浆加工过程耦合研究

论文摘要

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。遵循源头治理和减量化的清洁工艺原则,提出了DAP湿线尾气脱湿与MAP 料浆加工相耦合的过程,使湿线尾气消减质量能量与磷酸一铵（MAP）料浆加工过程同步,所获得的能量同时用于MAP 料浆加工过程,既减少了污染物排放,又节约了MAP 的能量消耗。由此可以获得双重的环境效益和经济效益。本文计算表明,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0.065 kg H2O·（kg Air）-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。计算进一步指出,氨蒸发二级脱湿耦合过程充分利用了介质的低温特性,可以获得较大的过程推动力和较高的设备生产强度。但是主要的脱湿任务（90%以上）分配在磷酸预浓缩一级脱湿过程。受尾气温度（80℃左右）和蒸汽分压低的限制,而通常的磷酸蒸发浓缩设备对传热推动力要求又高,所以开发适合于DAP 湿线尾气脱湿-稀磷酸预浓缩过程与设备,是实现上述清洁生产工艺的关键。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。并用膜厚因子

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 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