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工业级金属锂净化设备的热平衡计算

逯霞  
【摘要】:本文是以新疆有色金属研究所提供的工业级金属锂为研究对象,根据拟定工况条件,对金属锂的蒸馏实验装置进行热平衡分析,并模拟计算。通过锂的实际蒸馏实验结果,对计算所得参数进行验证,并进行修正。主要研究内容有: (1)对工业级金属锂的净化蒸馏装置进行热量平衡分析,建立热平衡模型,查出所需物性数据,确定各部分的热量的计算方法,通过建立热平衡方程,对其进行计算。确定了设备的参数:冷凝段高度为1.3m,冷却面积为0.555m2,蒸发时间约为105min。 (2)将工业级金属锂进行蒸馏实验,测定冷凝区各热电偶处的温度,与计算结果对比,分析热平衡计算的偏差,从炉温升温幅度、理想与真实状态的差异、设备、热源及热散失这几个方面分析了产生偏差的原因。 (3)对金属锂产品的纯度分析。两次实验所得产品纯度分别为99.12%和99.25%,纯度有了一定程度的提高。根据对具体实验的进一步分析,再次对实验装置的热平衡模型进行修正,列出热平衡关系式,对其作热量衡算,得到了锂蒸汽在蒸发过程中所需的蒸发时间约为90min。经过修正后,冷凝罐的换热面积和高度分别为0.512m2和1.2m。 (4)由实验数据分析,温度在650℃,锂锭就可以全部蒸发完,成为锂蒸汽,开始进入冷凝区进行冷凝。


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