采用双流体方法对硫铁矿在沸腾焙烧炉内的多相流动反应特性进行数值模拟研究,得到了不同工况下炉内温度分布、各组分分布及反应速率等关键数据,重点分析了进气速度和预热风温对反应速率的影响规律.结果表明:当进气速度由2 m/s增至2.5 m/s时,沸腾焙烧炉内焙烧硫铁矿的反应速率由8.01 mmol/(m^(3)·s)增至13 mmol/(m^(3)·s),同时流化床层厚度会随着进气速度的增加而增大,但过高的气速有可能致使固相扰动SO2的收集工序,因此建议将进气速度调整至2.5 m/s;预热风温对提高沸腾焙烧炉内硫铁矿的反应速率起促进作用,当预热风温由25℃升至600℃时,炉内平均温度升高,反应速率由4.1 mmol/(m^(3)·s)增至6.3 mmol/(m^(3)·s),反应进行得更完全,残硫率也更低;当预热风温到达600℃时,炉内局部区域超过1000℃,极易造成安全隐患,因此建议将预热风温设置在200~300℃.
穆玺文;缪海山;薛绍秀;韩志明;曾伟;焦璐璐;张浩;余艾冰;
东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,沈阳110819 东北大学冶金学院,沈阳110819瓮福(集团)有限责任公司瓮福化工公司,贵州福泉550500东南大学能源与环境学院,南京210096 江苏集萃工业过程模拟与优化研究所有限公司,江苏苏州215000江苏集萃工业过程模拟与优化研究所有限公司,江苏苏州215000
冶金工业
硫铁矿;多相流动反应;沸腾焙烧炉;残硫率
《材料与冶金学报》 2024 (003)
P.218-225 / 8
国家自然科学基金项目(12072071);江苏省自然科学基金项目(BK20210007).
10.14186/j.cnki.1671-6620.2024.03.003
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