本書提出利用了自身反應產物進行高溫防腐的熱法磷酸反應塔結膜物防腐技術,揭示了黃磷與自然空氣高溫燃燒條件下結膜物的形成機制,獲得了形成結膜物的各項控制參數,并以結膜物研究成果為基礎,建立了能較為真實反映特種燃磷塔內流動、燃燒與傳熱過程的綜合數學模型,詳細系統地分析了影響特種燃磷塔黃磷反應熱回收的各結構與運行參數,提出了特種燃磷塔的優化設計方案,可指導了大型特種燃磷塔的工程設計。可供從事磷化工生產、研究的技術人員參考。
對從事熱法磷酸生產的技術人員具有很高參考價值。
第1章 國內外研究進展 1
1.1 國內外磷化工發展現狀及其趨勢 4
1.2 熱法磷酸生產與應用 6
1.3 熱法磷酸與濕法凈化工業磷酸 9
1.4 熱法磷酸技術研究現狀 13
1.5 CFD 數值模擬 20
1.5.1 CFD 概述 20
1.5.2 CFD 模型理論 22
1.5.3 CFD 在熱法磷酸生產中的應用 30
第2章 熱法磷酸反應塔結膜物防腐研究 33
2.1 腐蝕問題 35
2.2 結膜物形成的條件研究 40
2.2.1 實驗室研究 41
2.2.2 中間試驗研究 52
2.2.3 生產狀態下高溫結膜物研究 58
2.2.4 結膜物導熱性質的測試 60
2.2.5 水分極限實驗 65
2.3 結膜物對316L 材質腐蝕測試 68
2.4 結膜物的形成機制 70
2.5 結膜物形成條件及其腐蝕控制 76
2.6 本章小結 77
第3章 熱法磷酸反應塔的數值模擬 79
3.1 物理模型 81
3.1.1 大型特種燃磷塔的幾何尺寸 81
3.1.2 反應物的物理化學性質 83
3.2 數學模型 84
3.3 網格劃分及數值解法 87
3.4 邊界條件 88
3.5 數值模擬計算和優化 90
3.5.1 噴槍高度對溫度場、流場、濃度場的影響 90
3.5.2 噴槍安裝角度對溫度場、流場、濃度場的影響 95
3.5.3 不同空氣過剩系數對流場、溫度場、濃度場的影響 100
3.5.4 燃磷量對流場、溫度場、濃度場的影響 105
3.5.5 不同塔高、塔徑對流場、溫度場和濃度場的影響 108
3.5.6 方形塔與圓形塔的比較 115
3.6 本章小結 121
第4章 回收黃磷反應熱副產中壓蒸汽及其大型化 125
4.1 利用黃磷反應熱副產中壓蒸汽的特種燃磷塔結構與裝備 127
4.1.1 雙環形上集箱及其防腐結構 127
4.1.2 變徑管與下集箱的連接結構 135
4.1.3 磷噴槍局部冷卻水箱結構 137
4.2 具有多排管多集箱的大型化裝備技術 138
4.2.1 大型化特種燃磷塔開發的目的與意義 138
4.2.2 特種燃磷塔大型化的技術途徑 139
4.3 特種燃磷塔大型化的工程實踐 145
4.3.1 設計原則與方法 145
4.3.2 黃磷反應熱回收與利用的工程化
開發 147
4.3.3 磷酸(熱法)生產技術規范 154
4.3.4 國內外黃磷反應熱回收與利用技術的比較 159
4.4 本章小結 162
參考文獻 164