烟道喷吹黄铁矿、黄铜矿控制铜冶炼烟气中SO 3 浓度的研究
发布时间：2023-04-16 19:25
铜冶炼行业大都以硫化矿为原料,在熔炼、吹炼、精炼等过程中烟气里均含有大量的SO2和SO3气体。烟气中的SO3易与水蒸气结合形成硫酸雾,当温度低于其露点时冷凝下来对烟道、余热锅炉、收尘系统等冶炼设备造成严重腐蚀。目前,有关控制烟气中SO3浓度的研究多集中于SO2浓度较低的燃煤电厂领域,且最终的解决方案是将SO2和SO3作为硫污染物一并除去。而铜冶炼烟气由于SO2浓度非常高,因此需要在保留烟气中SO2进行后续制酸的情况下选择性地降低SO3浓度,从而减少其对烟气处理设施产生的危害,是目前整个铜冶炼行业亟需解决的问题。为此本文提出向烟道内喷吹黄铁矿、黄铜矿,通过它们的分解与氧化反应消耗烟道中的O2来抑制SO3生成,从而达到降低烟气中SO3浓度的目的。本文重点对铜冶炼烟道体系下SO3的生成条件、喷吹黄铁矿、黄铜矿控制SO3浓度过程中的热力学和动力学问题进行了研究。首先,通过FactSage 7.2软件的Reaction、Equilib和PhaseDiagram等模块进行烟道内各反应的热力学研究。将吉布斯自由能计算结果与多元多相热力学平衡图结合分析,探究温度、烟气组分等条件对烟气中SO3浓度的影响...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铜冶炼工艺
1.1.1 火法炼铜
1.1.2 铜的熔炼
1.2 铜冶炼烟气中SO3的生成过程
1.3 三氧化硫的危害与治理现状
1.3.1 铜冶炼烟气中SO3的危害
1.3.2 铜冶炼烟气中SO3治理现状
1.4 SO3的收集与检测
1.4.1 SO3的收集
1.4.2 SO3的检测
1.5 课题的来源及意义
1.5.1 课题的来源
1.5.2 课题的意义
1.6 课题的研究思路及创新点
1.6.1 研究思路
1.6.2 主要创新点
第2章 实验设备原料和研究测试方法
2.1 实验设备
2.2 实验原料与药品
2.3 研究测试方法
2.3.1 热力学软件介绍
2.3.2 实验平台及操作流程
2.3.3 SO3的收集与检测
2.3.4 其他分析手段
第3章 铜冶炼烟气及SO3抑制剂的热力学研究
3.1 热力学平衡模型
3.2 温度的影响
3.2.1 温度对烟气组分的影响
3.2.2 温度对SO3生成率的影响
3.3 烟气组分对平衡时SO3影响
3.3.1 O2和SO2组分对平衡时SO3的影响
3.3.2 H2O和CO组分对平衡时体系中SO3含量的影响
3.4 氧气对SO3的影响
3.4.1 不同温度下SO3含量随O2的变化
3.4.2 SO3含量与O2含量的定量分析
3.5 体系条件下黄铁矿、黄铜矿对烟道中SO3生成的影响
3.5.1 吉布斯自由能的计算
3.5.2 黄铁矿对SO3的抑制效果
3.5.3 黄铜矿对SO3的抑制效果
3.6 抑制剂对熔池熔炼的影响
3.6.1 抑制剂副产物对熔渣的影响
3.6.2 抑制剂副产物对熔点的影响
3.6.3 抑制剂副产物对黏度的影响
3.7 本章小结
第4章 SO3抑制剂的动力学实验
4.1 实验系统及分析方法
4.1.1 热重实验系统
4.1.2 抑制剂基础特性
4.1.3 实验过程
4.2 抑制剂的热分析结果
4.2.1 实验条件
4.2.2 黄铁矿热分析结果
4.2.3 黄铜矿热分析结果
4.3 抑制剂氧化热分解的动力学模型
4.3.1 机理函数的确定
4.3.2 黄铁矿的动力学函数
4.3.3 黄铜矿的动力学函数
4.4 升温速率对抑制剂氧化分解的影响
4.4.1 不同升温速率下的热分析结果
4.4.2 不同升温速率下氧化分解的动力学参数
4.5 粒度对抑制剂氧化分解的影响
4.5.1 不同粒度黄铁矿的热分析结果
4.5.2 不同粒度下下氧化分解的动力学参数
4.6 氧浓度对抑制剂氧化分解的影响
4.6.1 不同氧浓度下的热分析结果
4.6.2 不同氧浓度下氧化分解的动力学参数
4.7 本章小结
第5章 SO3抑制效果的实验研究
5.1 抑制剂加入量的影响
5.1.1 不同SO2初始浓度
5.1.2 不同O2初始浓度
5.1.3 不同SO3初始浓度
5.2 抑制剂效果分析
5.2.1 不同SO2初始浓度
5.2.2 不同O2初始浓度
5.2.3 不同SO3初始浓度
5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要研究成果
作者简历
本文编号：3791717
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铜冶炼工艺
1.1.1 火法炼铜
1.1.2 铜的熔炼
1.2 铜冶炼烟气中SO3的生成过程
1.3 三氧化硫的危害与治理现状
1.3.1 铜冶炼烟气中SO3的危害
1.3.2 铜冶炼烟气中SO3治理现状
1.4 SO3的收集与检测
1.4.1 SO3的收集
1.4.2 SO3的检测
1.5 课题的来源及意义
1.5.1 课题的来源
1.5.2 课题的意义
1.6 课题的研究思路及创新点
1.6.1 研究思路
1.6.2 主要创新点
第2章 实验设备原料和研究测试方法
2.1 实验设备
2.2 实验原料与药品
2.3 研究测试方法
2.3.1 热力学软件介绍
2.3.2 实验平台及操作流程
2.3.3 SO3的收集与检测
2.3.4 其他分析手段
第3章 铜冶炼烟气及SO3抑制剂的热力学研究
3.1 热力学平衡模型
3.2 温度的影响
3.2.1 温度对烟气组分的影响
3.2.2 温度对SO3生成率的影响
3.3 烟气组分对平衡时SO3影响
3.3.1 O2和SO2组分对平衡时SO3的影响
3.3.2 H2O和CO组分对平衡时体系中SO3含量的影响
3.4 氧气对SO3的影响
3.4.1 不同温度下SO3含量随O2的变化
3.4.2 SO3含量与O2含量的定量分析
3.5 体系条件下黄铁矿、黄铜矿对烟道中SO3生成的影响
3.5.1 吉布斯自由能的计算
3.5.2 黄铁矿对SO3的抑制效果
3.5.3 黄铜矿对SO3的抑制效果
3.6 抑制剂对熔池熔炼的影响
3.6.1 抑制剂副产物对熔渣的影响
3.6.2 抑制剂副产物对熔点的影响
3.6.3 抑制剂副产物对黏度的影响
3.7 本章小结
第4章 SO3抑制剂的动力学实验
4.1 实验系统及分析方法
4.1.1 热重实验系统
4.1.2 抑制剂基础特性
4.1.3 实验过程
4.2 抑制剂的热分析结果
4.2.1 实验条件
4.2.2 黄铁矿热分析结果
4.2.3 黄铜矿热分析结果
4.3 抑制剂氧化热分解的动力学模型
4.3.1 机理函数的确定
4.3.2 黄铁矿的动力学函数
4.3.3 黄铜矿的动力学函数
4.4 升温速率对抑制剂氧化分解的影响
4.4.1 不同升温速率下的热分析结果
4.4.2 不同升温速率下氧化分解的动力学参数
4.5 粒度对抑制剂氧化分解的影响
4.5.1 不同粒度黄铁矿的热分析结果
4.5.2 不同粒度下下氧化分解的动力学参数
4.6 氧浓度对抑制剂氧化分解的影响
4.6.1 不同氧浓度下的热分析结果
4.6.2 不同氧浓度下氧化分解的动力学参数
4.7 本章小结
第5章 SO3抑制效果的实验研究
5.1 抑制剂加入量的影响
5.1.1 不同SO2初始浓度
5.1.2 不同O2初始浓度
5.1.3 不同SO3初始浓度
5.2 抑制剂效果分析
5.2.1 不同SO2初始浓度
5.2.2 不同O2初始浓度
5.2.3 不同SO3初始浓度
5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要研究成果
作者简历
本文编号：3791717
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3791717.html
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