鼓泡流化床技术处理铝电解碳渣研究

发布时间：2020-09-19 19:39

　　 碳渣是铝电解工业生产中的一种废料,其主要成分除了30%左右的碳之外还含有60%多的电解质,电解质可以回收并用于铝电解再生产。由于流化床燃烧效率高、燃烧强度高等优点,并针对从电解铝碳渣中提取电解质现有处理工艺的诸多不足,本文提出了利用鼓泡流化床回收碳渣中电解质的新思路。本文对利用流化床处理碳渣的可行性做了理论分析,通过XRD分析碳渣中的具体成分,利用差热分析法探究碳渣性质,结合固定床实验以及碳渣烧损实验进一步验证流化床法的可行性,得出可以在565-734℃温度区间内利用流态化燃烧技术回收电解铝碳渣中的电解质。设计并搭建了流态化处理碳渣的冷态实验模型,采用了风帽型布风板,分析了不同风帽排列结构及不同开孔率布风板对流化质量的影响,并优化设计出利于后续实验的布风板;重点研究了初始床高、碳渣粒径、流化速度对流化质量的影响。利用fluent软件建立了三维稳态及非稳态冷态实验模型,通过数值模拟分析不同布风板的优劣,并对冷态实验中初始床高、碳渣粒径、流化速度对流化质量的影响进行模拟,辅助解释了冷态实验得出的可用于热态实验的具体工艺参数。按1:1的比例参照冷态实验模型建立了利用流化床处理碳渣的热态实验模型,并利用通过冷态实验和冷态数值模拟确定的流化参数进行碳渣的热态实验研究。探究了碳渣在流化床中燃烧效率、流化床烟气排放特性及炉内温度分布等机理。通过以上模拟和实验研究,分析了利用鼓泡流化床回收铝电解碳渣中电解质具体实验室研究方案,并就本文研究出现的不足提供建设性的意见。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：X758

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本文编号：2822916