化学工程专业毕业论文化学工程专业毕业论文 精品论文精品论文 硫酸铵结晶过程的研究及其硫酸铵结晶过程的研究及其固固液多相流的计算流体力学研究液多相流的计算流体力学研究关键词：氮肥合成关键词：氮肥合成 硫酸铵结晶硫酸铵结晶 结晶模拟结晶模拟 化学计算化学计算摘要：硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸 吸收后得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫 酸铵过程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶 体聚结现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基 础上，运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸 铵结晶过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫 酸铁溶液中的溶解度，以及硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶液中的超溶解度和 介稳区。并应用 Apelblat 双对数经验方程关联了硫酸铵在不同溶剂中的溶解度 随温度的变化关系。 采用间歇动态法对硫酸铵蒸发结晶过程的动力学进行 了实验测定。测得了硫酸铵晶体的粒度分布，并回归得到了硫酸铵在纯水溶液 和原料液中的成核速率及生长速率方程的参数。讨论了溶液酸度以及杂质离子 对于结晶动力学的影响。 考察了投加晶种，搅拌速率，蒸发温度，pH 值 等操作参数，对结晶过程最终产品粒度分布和晶形质量的影响，确定了硫酸铵 结晶工艺的最优的操作条件。 利用实验得到的物性参数和优化的工艺条件， 对实验室尺寸、2.5L 小试尺寸和 456.78m3 工业尺寸进行了硫酸铵的结晶器的 流场模拟。考察了不同尺寸结晶器内流体流动的速度大小、方向和剪切率，计 算出搅拌桨的理论单位体积输入功率。同时还比较了使用 PBT 搅拌桨和三叶推 进式搅拌桨的流场变化。 在实验的基础上，使用欧拉-欧拉多相模型，在 工业尺寸的间歇 DTB 结晶器中对硫酸铵结晶过程多相流进行了模拟。采用分组 法求解硫酸铵结晶过程的粒数衡算方程，建立并推导了关联硫酸铵结晶过程成 核速率和生长速率的相间质量传递模型，对硫酸铵的晶体粒度分布，进行了直 接的模拟，并得到了工业尺寸 DTB 结晶器内硫酸铵的粒度分布数据。 依据 间歇 DTB 结晶器欧拉法多相模拟的结果，优化工业尺寸的硫酸铵连续 DTB 结晶 器，并讨论了搅拌速率对连续结晶器内流场的影响。应用拉哥朗日离散相模型， 考察了粒度为 10m、800m 和 2000m 的硫酸铵晶体在连续结晶器内的悬浮 效果。正文内容正文内容硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸吸 收后得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫酸 铵过程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶体 聚结现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基础 上，运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸铵 结晶过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸 铁溶液中的溶解度，以及硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶液中的超溶解度和介 稳区。并应用 Apelblat 双对数经验方程关联了硫酸铵在不同溶剂中的溶解度随 温度的变化关系。 采用间歇动态法对硫酸铵蒸发结晶过程的动力学进行了 实验测定。测得了硫酸铵晶体的粒度分布，并回归得到了硫酸铵在纯水溶液和 原料液中的成核速率及生长速率方程的参数。讨论了溶液酸度以及杂质离子对 于结晶动力学的影响。 考察了投加晶种，搅拌速率，蒸发温度，pH 值等 操作参数，对结晶过程最终产品粒度分布和晶形质量的影响，确定了硫酸铵结 晶工艺的最优的操作条件。 利用实验得到的物性参数和优化的工艺条件，对 实验室尺寸、2.5L 小试尺寸和 456.78m3 工业尺寸进行了硫酸铵的结晶器的流 场模拟。考察了不同尺寸结晶器内流体流动的速度大小、方向和剪切率，计算 出搅拌桨的理论单位体积输入功率。同时还比较了使用 PBT 搅拌桨和三叶推进 式搅拌桨的流场变化。 在实验的基础上，使用欧拉-欧拉多相模型，在工 业尺寸的间歇 DTB 结晶器中对硫酸铵结晶过程多相流进行了模拟。采用分组法 求解硫酸铵结晶过程的粒数衡算方程，建立并推导了关联硫酸铵结晶过程成核 速率和生长速率的相间质量传递模型，对硫酸铵的晶体粒度分布，进行了直接 的模拟，并得到了工业尺寸 DTB 结晶器内硫酸铵的粒度分布数据。 依据间 歇 DTB 结晶器欧拉法多相模拟的结果，优化工业尺寸的硫酸铵连续 DTB 结晶器， 并讨论了搅拌速率对连续结晶器内流场的影响。应用拉哥朗日离散相模型，考 察了粒度为 10m、800m 和 2000m 的硫酸铵晶体在连续结晶器内的悬浮效 果。 硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸吸收后 得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫酸铵过 程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶体聚结 现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基础上， 运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸铵结晶 过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶 液中的溶解度，以及硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶液中的超溶解度和介稳区。 并应用 Apelblat 双对数经验方程关联了硫酸铵在不同溶剂中的溶解度随温度的 变化关系。 采用间歇动态法对硫酸铵蒸发结晶过程的动力学进行了实验测 定。测得了硫酸铵晶体的粒度分布，并回归得到了硫酸铵在纯水溶液和原料液 中的成核速率及生长速率方程的参数。讨论了溶液酸度以及杂质离子对于结晶 动力学的影响。 考察了投加晶种，搅拌速率，蒸发温度，pH 值等操作参 数，对结晶过程最终产品粒度分布和晶形质量的影响，确定了硫酸铵结晶工艺 的最优的操作条件。 利用实验得到的物性参数和优化的工艺条件，对实验室 尺寸、2.5L 小试尺寸和 456.78m3 工业尺寸进行了硫酸铵的结晶器的流场模拟。 考察了不同尺寸结晶器内流体流动的速度大小、方向和剪切率，计算出搅拌桨的理论单位体积输入功率。同时还比较了使用 PBT 搅拌桨和三叶推进式搅拌桨 的流场变化。 在实验的基础上，使用欧拉-欧拉多相模型，在工业尺寸的 间歇 DTB 结晶器中对硫酸铵结晶过程多相流进行了模拟。采用分组法求解硫酸 铵结晶过程的粒数衡算方程，建立并推导了关联硫酸铵结晶过程成核速率和生 长速率的相间质量传递模型，对硫酸铵的晶体粒度分布，进行了直接的模拟， 并得到了工业尺寸 DTB 结晶器内硫酸铵的粒度分布数据。 依据间歇 DTB 结 晶器欧拉法多相模拟的结果，优化工业尺寸的硫酸铵连续 DTB 结晶器，并讨论 了搅拌速率对连续结晶器内流场的影响。应用拉哥朗日离散相模型，考察了粒 度为 10m、800m 和 2000m 的硫酸铵晶体在连续结晶器内的悬浮效果。 硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸吸收后 得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫酸铵过 程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶体聚结 现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基础上， 运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸铵结晶 过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶 液中的溶解度，以及硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶液中的超溶解度和介稳区。 并应用 Apelblat 双对数经验方程关联了硫酸铵在不同溶剂中的溶解度随温度的 变化关系。 采用间歇动态法对硫酸铵蒸发结晶过程的动力学进行了实验测 定。测得了硫酸铵晶体的粒度分布，并回归得到了硫酸铵在纯水溶液和原料液 中的成核速率及生长速率方程的参数。讨论了溶液酸度以及杂质离子对于结晶 动力学的影响。 考察了投加晶种，搅拌速率，蒸发温度，pH 值等操作参 数，对结晶过程最终产品粒度分布和晶形质量的影响，确定了硫酸铵结晶工艺 的最优的操作条件。 利用实验得到的物性参数和优化的工艺条件，对实验室 尺寸、2.5L 小试尺寸和 456.78m3 工业尺寸进行了硫酸铵的结晶器的流场模拟。 考察了不同尺寸结晶器内流体流动的速度大小、方向和剪切率，计算出搅拌桨 的理论单位体积输入功率。同时还比较了使用 PBT 搅拌桨和三叶推进式搅拌桨 的流场变化。 在实验的基础上，使用欧拉-欧拉多相模型，在工业尺寸的 间歇 DTB 结晶器中对硫酸铵结晶过程多相流进行了模拟。采用分组法求解硫酸 铵结晶过程的粒数衡算方程，建立并推导了关联硫酸铵结晶过程成核速率和生 长速率的相间质量传递模型，对硫酸铵的晶体粒度分布，进行了直接的模拟， 并得到了工业尺寸 DTB 结晶器内硫酸铵的粒度分布数据。 依据间歇 DTB 结 晶器欧拉法多相模拟的结果，优化工业尺寸的硫酸铵连续 DTB 结晶器，并讨论 了搅拌速率对连续结晶器内流场的影响。应用拉哥朗日离散相模型，考察了粒 度为 10m、800m 和 2000m 的硫酸铵晶体在连续结晶器内的悬浮效果。 硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸吸收后 得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫酸铵过 程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶体聚结 现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基础上， 运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸铵结晶 过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶 液中的溶解度，以及硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶液中的超溶解度和介稳区。 并应用 Apelblat 双对数经验方程关联了硫酸铵在不同溶剂中的溶解度随温度的 变化关系。 采用间歇动态法对硫酸铵蒸发结晶过程的动力学进行了实验测 定。测得了硫酸铵晶体的粒度分布，并回归得到了硫酸铵在纯水溶液和原料液中的成核速率及生长速率方程的参数。讨论了溶液酸度以及杂质离子对于结晶 动力学的影响。 考察了投加晶种，搅拌速率，蒸发温度，pH 值等操作参 数，对结晶过程最终产品粒度分布和晶形质量的影响，确定了硫酸铵结晶工艺 的最优的操作条件。 利用实验得到的物性参数和优化的工艺条件，对实验室 尺寸、2.5L 小试尺寸和 456.78m3 工业尺寸进行了硫酸铵的结晶器的流场模拟。 考察了不同尺寸结晶器内流体流动的速度大小、方向和剪切率，计算出搅拌桨 的理论单位体积输入功率。同时还比较了使用 PBT 搅拌桨和三叶推进式搅拌桨 的流场变化。 在实验的基础上，使用欧拉-欧拉多相模型，在工业尺寸的 间歇 DTB 结晶器中对硫酸铵结晶过程多相流进行了模拟。采用分组法求解硫酸 铵结晶过程的粒数衡算方程，建立并推导了关联硫酸铵结晶过程成核速率和生 长速率的相间质量传递模型，对硫酸铵的晶体粒度分布，进行了直接的模拟， 并得到了工业尺寸 DTB 结晶器内硫酸铵的粒度分布数据。 依据间歇 DTB 结 晶器欧拉法多相模拟的结果，优化工业尺寸的硫酸铵连续 DTB 结晶器，并讨论 了搅拌速率对连续结晶器内流场的影响。应用拉哥朗日离散相模型，考察了粒 度为 10m、800m 和 2000m 的硫酸铵晶体在连续结晶器内的悬浮效果。 硫酸铵是一种重要的氮肥。工业上硫酸铵通常是由炼钢的焦炉气被硫酸吸收后 得到，或者是从生产己内酰胺的副产品中提取。为了改善饱和器结晶硫酸铵过 程中，生成的晶体颗粒较小，粒度分布不均匀，色度不理想，并伴有晶体聚结 现象发生等问题。本文对硫酸铵结晶工艺进行了系统的研究，并在此基础上， 运用计算流体力学方法，对硫酸铵结晶器进行了模拟和优化，并对硫酸铵结晶 过程进行了多相模拟。 使用激光法测定了硫酸铵在纯水、硫酸和硫酸铁溶