Journals →  Цветные металлы →  2011 →  #8-9 →  Back

Контроль, опробование, автоматизация, моделирование
ArticleName Методика расчета выбросов серной кислоты пирометаллургическими агрегатами промышленных предприятий ГМД ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»
ArticleAuthor Васильев Ю. В., Цемехман Л. Ш., Северилов А. В., Толстикова Т. П., Четвериков О. Н.
ArticleAuthorData Ю. В. Васильев, ведущий науч. сотр., лаборатория пирометаллургии; Л. Ш. Цемехман, зав. лаб. пирометаллургии, ООО «Институт Гипроникель»; А. В. Северилов, гл. менеджер, отдел перспективного развития, ОАО «ГМК «Норильский никель»; Т. П. Толстикова, гл. спец., лаборатория научного сопровождения производства; О. Н. Четвериков, ведущий инженер-технолог, лаборатория научного сопровождения производства, МЗ ОАО «ГМК «Норильский никель».
Abstract

1. Разработана математическая модель окисления сернистого ангидрида до серного и последующего образования серной кислоты в отходящих газах пирометаллургических агрегатов. Результаты расчетов апробированы на данных инструментальных обследований трех заводов: Никелевого, Медного и Надеждинского металлургического Заполярного филиала ОАО «ГМК «Норильский никель». Основное уравнение получено из баланса образования SO3 на каталитически активных поверхностях частиц пыли и стенок газохода и отвода SO3 от них за счет диффузии. Оно преобразуется в обыкновенное дифференциальное уравнение 1-го порядка относительно мольной концентрации SO3, в котором аргументом является время движения газа от агрегата до рассматриваемого сечения газохода. В качестве замыкающих используются условия стехиометрии, уравнения материальных балансов серы, кислорода и нейтральных компонентов. Численное решение реализовано с помощью разработанной компьютерной программы на языке Turbo Basic. Расчеты позволили уточнить температурный диапазон, существенный для конверсии SO2 в рассматриваемых условиях, а именно сузить его в большинстве случаев до 600–850 оС. Установлена роль стенки газохода или аппарата как катализатора в процессе конверсии SO2 и выведен фактор этой значимости. Уточнен набор исходных данных, достаточных для выполнения расчетов по модели. Проанализированы ограничения на переход SO2 в SO3, которые приводят к тому, что в рассматриваемых условиях степень конверсии SO2 меняется в относительно узких пределах, в основном 1–10 %. Это подтверждается результатами расчетов, а также фактическими степенями конверсии из результатов замеров.

2. Выполнена обработка результатов обследования на основе эмпирических коэффициентов, позволившая создать упрощенную методику расчета количеств образующихся в газоходах SO3 и конденсата Н2SO4.

keywords Сернистый ангидрид, серный ангидрид, серная кислота, конверсия, катализатор, кинетика, диффузия, массообмен.
References

1. Разработка методики расчета выбросов серной кислоты пирометаллургическими агрегатами промышленных предприятий ГМД ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» : отчет о НИР. Этап 2. — СПб., 2009. — 31 с.
2. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. Контроль пылеулавливающих установок. — М. : Металлургия, 1973. — 384 с.
3. Пейсахов И. Л., Лютин Ф. Б. Атлас диаграмм и номограмм по газопылевой технике. — М. : Металлургия, 1974.
4. Амелин А. Г. Производство серной кислоты. — М. : Химия, 1967. — 472 с.
5. Боресков Г. К. Катализ в производстве серной кислоты. — М.—Л. : Гос. науч.-техн. изд-во хим. лит., 1954. — 348 с.
6. Разработка атласа минерального сырья, технологических промышленных продуктов и товарной продукции компании : отчет (договор № 21-789н (НН/1473–2004) от 01.12.2004 г. с ОАО «ГМК «Норильский никель» / руководители работ : Л. Ш. Цемехман, Я. М. Шнеерсон, С. М. Козырев, В. И. Максимов. — СПб. : ООО «Институт Гипроникель», 2006. — 419 с. (Т. 1), 233 с. (Т. 2).
7. Орлов В. Н. Разработка способа подготовки технологических газов автогенных плавок к утилизации серы в виде элементарной : дис. ... канд. техн. наук. — Л., 1990. — 183 с.
8. Расчет-обоснование по определению выбросов триоксида серы предприятиями АО «НГМК». — Норильск : ГМОИЦ. 1998. — 42 с.
9. Обследование квенчера ПВ-3 и участка МОГ МЗ НГМК с целью определения фактического содержания серной кислоты в технологических газах и сточных водах // Сообщение ЛТГС-8–99. — Норильск : ГМОИЦ ОАО НГК, 1999. — 30 с.
10. О фактическом содержании SO3 (H2SO4) в отходящих газах ПВ-2,3 в зависимости от разрежения в аптейке // Справка ЛТГС-2-2000. — Норильск : ГМОИЦ ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель», 2000. — 4 с.
11. Боресков Г. К., Соколова Т. И. Кинетика контактного окисления сернистого газа на окиси железа // Журнал физической химии. 1944. Вып. 3/4. С. 87–101.
12. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. — М. : Изд-во АН СССР, 1955. — 352 с.

13. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей : справочное пособие : пер. с англ. / под ред. Б. И. Соколова. – 3-е изд., перераб. и доп. — Л. : Химия, 1982. — 592 с.
14. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. — М. : Атомиздат, 1979. — 416 с.
15. Аэров М. Э., Тодес О. М., Наринский Д. А. Аппараты со стационарным зернистым слоем : гидравлические и тепловые основы работы. — Л. : Химия, 1979. — 176 с.
16. Справочник по теплообменникам. В 2 т. Т. 1. : пер. с англ. / под ред. Б. С. Петухова, В. К. Шикова. — М. : Энергоатомиздат, 1987. — 560 с.
17. Разработка методики расчета выбросов серной кислоты пирометаллургическими агрегатами промышленных предприятий ГМД ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» : отчет о НИР. Этап 3. — СПб. : ООО «Институт Гипроникель», 2009. — 141 с.
18. Денисов С. И. Улавливание и утилизация пылей и газов : учебное пособие. — М. : Металлургия, 1991. — 320 с.
19. Атлас программ для расчета пирометаллургических процессов переработки рудных концентратов с получением анодного никеля и анодной меди в ЗФ и КГМК. Ч. 1–4 : отчет о НИР. — СПб. : ООО «Институт Гипроникель», 2009.
20. Выполнить расчет охлаждения и аэродинамического сопротивления газохода МПЦ-СКЦ при транспортировке газа автогенной плавки : справка по результатам расчета. Этап 1. — СПб. : АООТ «Институт Гипроникель», 1998. – 31 с.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back