实验数据预脱硅工艺段物料物性数据的实验测试 2 - 天津大学研究生e.PPT

研究方法 CFD 研究方法 仍旧需要通过实验来确定几何边界； 一套边界条件只能用于相似的几何体系； 不能获得桨叶附近流场的详细信息 只对于定常流动有意义， 而且旋转速度必须是常数 滑移网格法是一种非稳态模拟方法， 但是对内存、CPU 速度都有比较高的要求， 另外即便采用很高的网格密度， 对湍流动能的预测仍然严重偏低 研究方法 （一）数值模拟 1、数学模型 建立固液两相流数学模型 采用欧拉-欧拉多相流模型进行数值模拟分析 2、物理模型 选用多重参考系法，将各个计算区域分成互不重叠的圆筒状和圆柱状区域，设定区域分别为静止和旋转坐标系，搅拌桨相对内部子区域静止，实现搅拌桨的旋转。 研究方法 （二）小试实验 根据相似准则，等比例缩小实际搅拌装置，建立φ120mm的小型调配槽，槽壁材质为有机玻璃，搅拌桨材质为不锈钢。通过实验观察、测量以下内容： 固体颗粒分布情况（可加入示踪粒子）； 搅拌功率测量； 搅拌流场速度分布测量。 时间安排 数值模拟方法的完善，模型的建立以及验证； 2012.11-12 2013.01-03 2013.04-07 2013.08-11 2013.12-2014.06 研究不同模拟参数对模拟结果的影响； 完成小试实验的建立，并将实验结果与模拟结果做对比，对数值模拟进行验证； 完成小论文的撰写； 撰写学位论文，完成毕业答辩工作。 天津大学硕士研究生毕业论文开题报告 预脱硅浆液调配槽流场分析及优化 指导老师： 刘丽艳 汇 报 人： 李晨辰 目录 课题背景 2 课题研究内容 3 4 5 实验数据 研究方法 进度安排 1 课题背景 大唐国际高铝粉煤灰项目 1、内蒙古煤铝共生资源开发利用情况及高铝粉煤灰的产生 内蒙古中西部地区由于特殊的地质背景，在晚古生代煤层及夹矸中赋存大量一水软铝石和高岭石等富铝矿物形成煤铝共生矿产资源。 图1 准格尔煤田煤-铝共生特点 课题背景 1、内蒙古煤铝共生资源开发利用情况及高铝粉煤灰的产生 序号 煤田名称 产地名称 资源量 （亿吨） 铝含量（%） 粉煤灰中氧化铝含量（%） 生产能力 （万吨/年） 1 准格尔煤田 准格尔旗 264 10-13 40-51 7000 2 桌子山煤田 乌海、鄂托克 37 9.26-11.6 40 1700 3 大青山煤田 土右旗 20 9.12-11.9 40 1000 4 合计 321 9700 表1 内蒙古自治区煤铝共生矿产的分布与开采情况 课题背景 1、内蒙古煤铝共生资源开发利用情况及高铝粉煤灰的产生 这些宝贵的煤铝共生矿物资源并未得到科学合理的开发利用，不仅造成了我国紧缺的含铝矿物资源的大量浪费，而且粉煤灰的运输和大量囤积产生了严重的占地和环境污染问题。 图2 内蒙古大唐国际托克托电厂储灰场 课题背景 2、我国的铝土矿资源危机 近年来，随着我国铝工业的高速发展，铝土矿和氧化铝供应短缺的矛盾日益突出。 不能满足我国铝工业的发展需求，尤其是能源丰富且适宜发展电解铝工业的内蒙、宁夏、青海、新疆等西部地区，因缺乏天然铝土矿资源，氧化铝全部依赖外购。 课题背景 3、高铝粉煤灰的资源特性极其作为氧化铝提取对象的可能性 SiO2 Al2O3 TFeO MgO CaO Na2O K2O TiO2 MnO2 P2O5 (Cl) LOI Total 37.8 48.5 2.27 0.31 3.62 0.15 0.36 1.64 0.012 0.15 0.28 4.91 99.76 表2 高铝粉煤灰主要元素氧化物的百分含量（wt %） 表3 X衍射定量分析结果（wt%） 分析结果 莫来石 刚玉 玻璃相 61 14 25 远大于普通粉煤灰的 平均值——27.1wt% 以非晶态SiO2为主， 其中的SiO2/ Al2O3（质量 比）高达12.3 课题背景 3、高铝粉煤灰的资源特性极其作为氧化铝提取对象的可能性 添加文本 提高粉煤灰的利用水平，实现这类宝贵资源的高附加值利用 实现这类粉煤灰的大量“消化”，从而克服以往我国粉煤灰综合利用的一大瓶颈 课题背景 3、高铝粉煤灰的资源特性极其作为氧化铝提取对象的可能性 添加文本 与铝土矿相比，粉煤灰颗粒细，硬度低，这样就能免去繁杂的选矿和破碎工序，这也是粉煤灰提取氧化铝的优势之一。 高铝粉煤灰的 Al/Si 虽然低于碱石灰烧结法所适用的中低品位铝土矿，但经过预先脱硅处理之后，Al/Si 会明显提高并与铝土矿接近。 严密地研究论证表明，采用适当的技术方案从这类高铝粉煤灰中提取Al2O3，在技术上、环保上、经济效益和社会效益上都是可行的。 课题背景 4、本项目总的技术路线 课题研究内容 图3 调配槽 φ6000*6