作為一種重要的工業(yè)原料,二硫化碳的常規(guī)生產(chǎn)工藝有半焦法和天然氣法兩種。天然氣法雖然有可連續(xù)生產(chǎn)、自動化程度高和便于集中控制等優(yōu)點,但也受硫化氫尾氣處理、成本等問題制約,導致工藝復雜、廠址選擇受限;因此工藝相對簡單、投資成本較低、原料成本低廉且來源廣泛的半焦法有著獨特的優(yōu)勢,但產(chǎn)能、環(huán)保等問題是制約該工藝發(fā)展的重要原因,故有必要對半焦法工藝進行分析,尋求改善之道。硫、半焦反應器作為該工藝的核心首先需要研究改進,以進一步提高硫磺利用率,減少副產(chǎn)物產(chǎn)出,因此需要對硫磺、半焦反應過程有深入了解�；诖�,本論文采用自制的小型固定床實驗裝置對硫磺和半焦的反應特性及表觀反應動力學進行了實驗研究分析。結果表明,在反應溫度為800⁹20℃下,碳硫反應是一級反應,反應速率常數(shù)與溫度符合阿倫尼烏斯方程,得到的指前因子A（28）174961s^-1,反應的表觀活化能E（28）115209J/mol;相同條件下,溫度越高,硫磺的轉化率越高;半焦本身的差異對碳硫反應速率影響不大;硫磺回收再利用后反應性能明顯降低。最后對反應前后的半焦做了表征,利用氮吸附和脫附的方法測定了孔... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二硫化碳概述
    1.3 二硫化碳的生產(chǎn)工藝簡介
        1.3.1 木炭法
        1.3.2 半焦法
        1.3.3 天然氣法
    1.4 二硫化碳的研究進展
    1.5 COMSOLMultiphysics軟件簡介
    1.6 本論文的主要研究內容
第二章 實驗裝置與實驗方法
    2.1 固定床實驗裝置
        2.1.1 實驗方法
        2.1.2 實驗過程
    2.2 實驗樣品的制備及產(chǎn)物分析
        2.2.1 半焦的預處理與分析
        2.2.2 產(chǎn)物的分析
第三章 固定床制二硫化碳的實驗研究
    3.1 預實驗
        3.1.1 硫蒸汽壓測定
        3.1.2 反應床層長度的確定
        3.1.3 氣化室溫度的確定
    3.2 半焦制二硫化碳的反應動力學
    3.3 半焦顆粒大小對反應速率的影響
    3.4 回收硫磺對硫轉化率的影響
    3.5 半焦的反應性能
        3.5.1 多次利用的半焦的反應性能
        3.5.2 被硫淹過的半焦的反應性能
        3.5.3 分析反應前后顆粒表面的變化
    3.6 半焦制二硫化碳的催化問題
    3.7 本章小結
第四章 固定床生產(chǎn)二硫化碳的數(shù)值模擬
    4.1 固定床研究簡介
        4.1.1 固定床徑向傳熱系數(shù)
        4.1.2 多孔介質模型
    4.2 數(shù)學模型
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 模型簡化假設
        4.2.3 基本控制方程
        4.2.4 本文中使用物理接口介紹
        4.2.5 邊界條件
        4.2.6 模擬過程中相關系數(shù)的確定
    4.3 COMSOL的求解過程
        4.3.1 網(wǎng)格的劃分
        4.3.2 COMSOL軟件的設置
    4.4 模型驗證
    4.5 本章小結
第五章 不同參數(shù)與結構對反應的影響
    5.1 主要工藝參數(shù)對反應轉化率的影響
        5.1.1 入口處硫磺質量流率的影響
        5.1.2 入口溫度的影響
        5.1.3 反應器壁面溫度的影響
        5.1.4 床層空隙率的影響
    5.2 反應器結構對反應轉化率的影響
        5.2.1 入口增加氣體分布板的影響
        5.2.2 入口形狀變化的影響
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
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本文編號：3534595