硫磺粉闭式氮气保护分级式冲击磨系统设计与研究
发布时间：2021-07-11 04:21
随着科学技术的不断进步,粉末状硫磺在很多行业发挥了很重要的作用。然而在硫磺粉碎过程中,粉尘爆炸一直是亟待解决的难题。针对粉尘爆炸问题,以粉碎硫磺的生产线为基础,提出并设计硫磺粉闭式氮气保护分级式冲击磨系统,为工业应用规模化生产提供了参考。首先,对硫磺粉闭式氮气保护分级式冲击磨系统的工艺流程和工作原理进行分析,对系统中的制氮、温控、分级粉碎设备及系统其他设备进行设计选型。采用CFD数值模拟软件FLUENT,对分级粉碎系统中的重要组成部分袋式除尘器进行数值模拟研究,通过改变气流挡板的高度,观察除尘器内部气流运动的变化,为袋式除尘器的结构设计与选型提供理论依据,采用气流速度相对均方根差对气流分布均匀性进行评判。结果表明:挡板与滤袋等高时相对均方根差较小,更接近标准值,除尘器内部气流相对均匀分布。计算了袋式除尘器的主要设计技术参数过滤速度、过滤面积、气流上升速度,确定了清灰方式,滤袋规格、材质、数量,除尘器箱体尺寸等工艺结构参数。按照系统工艺流程,对主要设备进行了单机初步调试;对硫磺粉闭式氮气保护分级式冲击磨系统进行工业实验。通过调节分级机转速改变分级粒径和成品产量,得到结论如下:整个系统前期...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硫磺粉Fig.1-1Sulfurpowder
具体过程为：S0→S2O3→S4O6→SO4；硫磺粉的粒径越小，其比表面积越大，氧化率越高，但是粒径也不越小越好，只在特定粒度段 270 目至100 目之间，定量的土壤 0～4000 mgS/kg 时，其氧化率才与粒径呈直线关系；粒度 200 目的硫磺粉与粘结分散剂混合，比例为 95:5，形成颗粒状硫磺，该状态下的硫磺在被微生物催化氧化时，前期氧化速率比较缓慢，随着分散剂发挥作用其氧化速率逐步提高，利用这一特性，作为硫肥来使用，可以保证农作物在整个生长过程对硫元素的持续吸收，加入的粘结剂还可以减少流失[9-12]。硫磺还可以和沥青中的芳香分、胶质等油份发生化学反应，生成饱和分和沥青质等物质。大量的硫磺与沥青混合，发生完化学反应过量的硫磺会形成细小呈网状结构的晶体均匀分布在沥青混合料中，这种晶体结构可以增强混合料的强度和提高稳定性。实验证明，硫磺比例大于 30%，沥青料高温稳定性较好。在沥青混合料中，硫磺的存在形式有两种：一是发生过化学反应与沥青中各聚合物结合的交联硫，二是没有发生化学反应以结晶形式析出的游离硫。这两种形式状态完全不同的硫存在结构和性能上的差别，对沥青的改性机理区别很大，所以硫磺同时具有物理改性剂和化学改性剂的特点[13-15]。随着科学技术的不断进步，粉末状硫磺在很多行业发挥了很重要的作用，是不可或缺的基础材料。
附罐需要加压工作时，能够以最快的速度提供所需压缩空气，使吸附罐在短时间内达到工作压力，确保整个制氮系统可以平稳的制取出氮气。（3）氮氧分离装置。在制氮系统中会使用两个吸附罐 A 和 B，都装有高性能的碳分子网。净化后的压缩空气先进入吸附罐 A，碳分子网充分吸附空气中的氧气和剩余 1%的气分，氮气富集起来进入到氮气缓冲罐中。吸附罐 A 中的碳分子网孔被填满时，不能继续吸附，洁净空气开始进入吸附罐 B 进行同样的吸附工作，与此同时，吸附罐 A 中的碳分子网减压再生。在减压的同时（通常是降至常压或抽真空），随之释放被吸附的气体，吸附剂再生。接着吸附罐 B 中的碳分子网孔被填满，洁净空气流入吸附罐 A 产生氮气，吸附罐 B 中的碳分子网减压再生，两罐交替循环产生氮气。上述循环过程采用 PLC 对系统进行自动化控制，实现氮气的不间断连续生产。释放出的气体会产生高分贝的噪声，在释放管道外加固一层消音海绵来降低噪声。（4）氮气缓冲罐。一方面是为了储存吸附罐中产生出来的氮气，另一方面是为了减少氮气波动，确保供氮压力的连续和平稳。还有一方面是为了回流到吸附罐中帮助其压力提升，也能对吸附剂进行保护，减少疲劳损耗，是整个制氮系统非常重要的辅助罐。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年中国硫磺市场数据统计及分析[J]. 司斌. 硫酸工业. 2018(02)
[2]基于气流粉碎法的超细类球形高氯酸铵批量制备及其表征[J]. 李广超,梁振宗,梁力,郭效德. 兵工学报. 2017(11)
[3]翅片管换热器的结构优化[J]. 杨文静,王赫,丛培武,周新宇,徐跃明. 金属热处理. 2017(04)
[4]粉尘爆炸事故的防控措施分析[J]. 潘杰. 中国新技术新产品. 2017(04)
[5]分级式冲击磨制备硫磺粉[J]. 付瑜,吕娟,吕强强,张明星,陈海焱. 中国粉体技术. 2016(05)
[6]粉尘爆炸类事故的预防对策研究[J]. 仝策明,杨龙. 科技创新导报. 2016(17)
[7]氮气惰化抑制7-氨基头孢烷酸粉尘爆炸试验研究[J]. 张金锋,刘鑫. 安全与环境学报. 2016(03)
[8]高静态动作压力下粉尘爆炸泄放标准的可靠性[J]. 喻健良,闫兴清. 东北大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]粒径对硫磺燃烧爆炸特性影响的试验研究[J]. 代濠源,樊建春,刘迪,孙莉,孙雨婷,杨周,于艳秋,周悦. 中国安全生产科学技术. 2015(02)
[10]基于支持向量机的导管泄爆容器压力峰值预测[J]. 张庆武,蒋军成,喻源,崔益虎. 爆炸与冲击. 2014(06)
博士论文
[1]粮食粉尘爆炸的实验研究与数值模拟[D]. 王健.东北大学 2010
[2]锆粉云火焰传播特性的实验研究[D]. 丁以斌.中国科学技术大学 2010
[3]惰化条件下镁粉爆炸性参数的理论与实验研究[D]. 苑春苗.东北大学 2009
[4]流化床气流粉碎分级技术的研究与应用[D]. 陈海焱.四川大学 2007
硕士论文
[1]钛合金粉体氩气保护分级系统设计与工业实验[D]. 耿福.西南科技大学 2017
[2]高速分级式冲击磨工艺参数研究与流场分析[D]. 王晓天.西南科技大学 2016
[3]纳米铝粉对奥克托今粉尘爆炸性能的影响研究[D]. 胡樱馨.中北大学 2016
[4]高燃速推进剂用钝感超细高氯酸铵的制备及性能研究[D]. 吴飞.南京理工大学 2016
[5]机械粉碎法制备亚微米高氯酸铵及其性能研究[D]. 宋健.南京理工大学 2015
[6]不溶性硫磺的合成、改性及其对橡胶性能的影响[D]. 李文灿.青岛科技大学 2014
[7]超细HMX的制备及感度研究[D]. 冯蒙蒙.南京理工大学 2013
[8]橡胶硫磺硫化交联密度表征方法研究及应用[D]. 贾颖华.北京化工大学 2010
[9]镁粉爆炸特性实验研究及其危险性评价[D]. 钟英鹏.东北大学 2008
[10]基于硫磺改性橡胶的方法及机理研究[D]. 方亮.北京化工大学 2007
本文编号：3277326
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硫磺粉Fig.1-1Sulfurpowder
具体过程为：S0→S2O3→S4O6→SO4；硫磺粉的粒径越小，其比表面积越大，氧化率越高，但是粒径也不越小越好，只在特定粒度段 270 目至100 目之间，定量的土壤 0～4000 mgS/kg 时，其氧化率才与粒径呈直线关系；粒度 200 目的硫磺粉与粘结分散剂混合，比例为 95:5，形成颗粒状硫磺，该状态下的硫磺在被微生物催化氧化时，前期氧化速率比较缓慢，随着分散剂发挥作用其氧化速率逐步提高，利用这一特性，作为硫肥来使用，可以保证农作物在整个生长过程对硫元素的持续吸收，加入的粘结剂还可以减少流失[9-12]。硫磺还可以和沥青中的芳香分、胶质等油份发生化学反应，生成饱和分和沥青质等物质。大量的硫磺与沥青混合，发生完化学反应过量的硫磺会形成细小呈网状结构的晶体均匀分布在沥青混合料中，这种晶体结构可以增强混合料的强度和提高稳定性。实验证明，硫磺比例大于 30%，沥青料高温稳定性较好。在沥青混合料中，硫磺的存在形式有两种：一是发生过化学反应与沥青中各聚合物结合的交联硫，二是没有发生化学反应以结晶形式析出的游离硫。这两种形式状态完全不同的硫存在结构和性能上的差别，对沥青的改性机理区别很大，所以硫磺同时具有物理改性剂和化学改性剂的特点[13-15]。随着科学技术的不断进步，粉末状硫磺在很多行业发挥了很重要的作用，是不可或缺的基础材料。
附罐需要加压工作时，能够以最快的速度提供所需压缩空气，使吸附罐在短时间内达到工作压力，确保整个制氮系统可以平稳的制取出氮气。（3）氮氧分离装置。在制氮系统中会使用两个吸附罐 A 和 B，都装有高性能的碳分子网。净化后的压缩空气先进入吸附罐 A，碳分子网充分吸附空气中的氧气和剩余 1%的气分，氮气富集起来进入到氮气缓冲罐中。吸附罐 A 中的碳分子网孔被填满时，不能继续吸附，洁净空气开始进入吸附罐 B 进行同样的吸附工作，与此同时，吸附罐 A 中的碳分子网减压再生。在减压的同时（通常是降至常压或抽真空），随之释放被吸附的气体，吸附剂再生。接着吸附罐 B 中的碳分子网孔被填满，洁净空气流入吸附罐 A 产生氮气，吸附罐 B 中的碳分子网减压再生，两罐交替循环产生氮气。上述循环过程采用 PLC 对系统进行自动化控制，实现氮气的不间断连续生产。释放出的气体会产生高分贝的噪声，在释放管道外加固一层消音海绵来降低噪声。（4）氮气缓冲罐。一方面是为了储存吸附罐中产生出来的氮气，另一方面是为了减少氮气波动，确保供氮压力的连续和平稳。还有一方面是为了回流到吸附罐中帮助其压力提升，也能对吸附剂进行保护，减少疲劳损耗，是整个制氮系统非常重要的辅助罐。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年中国硫磺市场数据统计及分析[J]. 司斌. 硫酸工业. 2018(02)
[2]基于气流粉碎法的超细类球形高氯酸铵批量制备及其表征[J]. 李广超,梁振宗,梁力,郭效德. 兵工学报. 2017(11)
[3]翅片管换热器的结构优化[J]. 杨文静,王赫,丛培武,周新宇,徐跃明. 金属热处理. 2017(04)
[4]粉尘爆炸事故的防控措施分析[J]. 潘杰. 中国新技术新产品. 2017(04)
[5]分级式冲击磨制备硫磺粉[J]. 付瑜,吕娟,吕强强,张明星,陈海焱. 中国粉体技术. 2016(05)
[6]粉尘爆炸类事故的预防对策研究[J]. 仝策明,杨龙. 科技创新导报. 2016(17)
[7]氮气惰化抑制7-氨基头孢烷酸粉尘爆炸试验研究[J]. 张金锋,刘鑫. 安全与环境学报. 2016(03)
[8]高静态动作压力下粉尘爆炸泄放标准的可靠性[J]. 喻健良,闫兴清. 东北大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]粒径对硫磺燃烧爆炸特性影响的试验研究[J]. 代濠源,樊建春,刘迪,孙莉,孙雨婷,杨周,于艳秋,周悦. 中国安全生产科学技术. 2015(02)
[10]基于支持向量机的导管泄爆容器压力峰值预测[J]. 张庆武,蒋军成,喻源,崔益虎. 爆炸与冲击. 2014(06)
博士论文
[1]粮食粉尘爆炸的实验研究与数值模拟[D]. 王健.东北大学 2010
[2]锆粉云火焰传播特性的实验研究[D]. 丁以斌.中国科学技术大学 2010
[3]惰化条件下镁粉爆炸性参数的理论与实验研究[D]. 苑春苗.东北大学 2009
[4]流化床气流粉碎分级技术的研究与应用[D]. 陈海焱.四川大学 2007
硕士论文
[1]钛合金粉体氩气保护分级系统设计与工业实验[D]. 耿福.西南科技大学 2017
[2]高速分级式冲击磨工艺参数研究与流场分析[D]. 王晓天.西南科技大学 2016
[3]纳米铝粉对奥克托今粉尘爆炸性能的影响研究[D]. 胡樱馨.中北大学 2016
[4]高燃速推进剂用钝感超细高氯酸铵的制备及性能研究[D]. 吴飞.南京理工大学 2016
[5]机械粉碎法制备亚微米高氯酸铵及其性能研究[D]. 宋健.南京理工大学 2015
[6]不溶性硫磺的合成、改性及其对橡胶性能的影响[D]. 李文灿.青岛科技大学 2014
[7]超细HMX的制备及感度研究[D]. 冯蒙蒙.南京理工大学 2013
[8]橡胶硫磺硫化交联密度表征方法研究及应用[D]. 贾颖华.北京化工大学 2010
[9]镁粉爆炸特性实验研究及其危险性评价[D]. 钟英鹏.东北大学 2008
[10]基于硫磺改性橡胶的方法及机理研究[D]. 方亮.北京化工大学 2007
本文编号：3277326
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