黃磷電爐（火用）損耗機理及其降耗策略研究.pdf

1、能源短缺是全社會目前面臨的重要問題，如何合理有效地用能即高效率用能，已成為二十一世紀全球實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展可供選擇的方法之一，也是有識之士共同關注的問題。磷化工作為云南省支柱產(chǎn)業(yè)之一，是一項高能耗、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，其本身的價值成本將決定其后續(xù)產(chǎn)品的價格，因此降低黃磷產(chǎn)品成本就成為必須注意的問題，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)從能量平衡和質量平衡上進行過基礎性研究。本文主要是以質量平衡和能量平衡為基礎，從火用的角度來衡算電爐能量的轉化和利用情況，并通過編程計算，分析得出電爐中火用損失的部位及其損失機理，通過與能分析的結果進行比較，發(fā)現(xiàn)兩者有著截然不同的結論。由火用的概念可知采用火用方法會更科學、更合理，也更有優(yōu)越性。因為火用表示的是能量中能無限地轉化為其它能量的那部分。目前人們已認識到能量是有量和質二重性的，能量守恒定律僅反映出能量在量上

3、的特性，不能體現(xiàn)能量在質上的變化，即有效能的轉化情況?，F(xiàn)今人們研究事物往往都是從其本質出發(fā)，能量系統(tǒng)也不例外，其質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化情況及損失情況，并用火用損和火用效率來評價，最終給出一些降低火用損，提高火用效率的方案和措施。 通過參觀學習云南省某大型黃磷廠生產(chǎn)情況以及與工人師傅們進行一些理論和實踐的探討，并在研讀大量與黃磷電爐有關的文獻，對其進行深入地探討性研究的前提下，本

4、論文主要成果包括： (1)初步完成了對黃磷電爐生產(chǎn)系統(tǒng)的質量、能量、火用三方面的平衡計算，建立了這三方面的計算公式。另外，也嘗試性地提出了計算生產(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、以及計算總化學反應火用與過程不可逆火用損失的關系式，表達式為：β=∑ni∏i/Ex。 (2)通過用VB6.0編程，對黃磷電爐系統(tǒng)進行質量、能量、火用三方面平衡計算，并結合云南省某大型黃磷廠連續(xù)生產(chǎn)72小時的一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析，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理。 (3)在完成了黃磷電爐的質量、能量及火用平衡分析的基礎上，通過在合理的范圍內(nèi)變動原料成份等基礎數(shù)據(jù)，得到大量的計算數(shù)據(jù)，