一种冶金过程的放大方法技术

一种冶金过程的放大方法，属于冶金与化工装备研究与放大领域。该方法包括：运用冶金宏观反应动力学研究方法，确定总包速率方程，确定影响反应速率的最关键的工艺步骤，得到反应特性；利用物理模拟和/或数值仿真模拟方法确定反应器的物理场特性，优化反应器；由反应特性和反应器物理场特性，确定反应时段的单一因素；根据冶金反应过程的影响关系，确定单一因素放大准数；利用热态实验或模拟仿真手段求解中试规模试验结果，验证放大准则，得到放大方案，进行工业化，完成冶金过程的放大。该方法是基于“适配理论”和“单一因素”原理的冶金过程放大方法。该方法适用范围广泛，实际应用更简便。

A Magnification Method for Metallurgical Process

The utility model relates to a magnification method for metallurgical process, which belongs to the research and magnification field of metallurgical and chemical equipment. This method includes: using metallurgical macro-reaction kinetics research method to determine the total package rate equation, determine the most critical process steps affecting the reaction rate, and obtain the reaction characteristics; using physical simulation and/or numerical simulation method to determine the physical field characteristics of the reactor and optimize the reactor; determining the single factor of reaction time based on the reaction characteristics and the physical field characteristics of the reactor. According to the influence relationship of metallurgical reaction process, the magnification criterion of single factor is determined; the pilot scale test results are solved by thermal experiment or simulation, the magnification criterion is verified, the magnification scheme is obtained, industrialization is carried out, and the magnification of metallurgical process is completed. This method is a metallurgical process enlargement method based on \adaptation theory\ and \single factor\ principle. This method has a wide range of applications, and its practical application is more simple.

【技术实现步骤摘要】
一种冶金过程的放大方法
本专利技术属于冶金与化工装备研究与放大领域，尤其是涉及一种冶金过程的放大方法。
技术介绍
冶金工业的绿色化、规模化、集成化和智能化发展不仅仅需要无污染的、低能耗的、短流程的、经济性良好的绿色金属提取工艺，还需要与工艺相匹配的大型化、规模化的冶金反应装备。冶金过程的分析与放大是生产工艺顺行和企业经济效益的重要保障，也是将科学研究成果从实验室阶段应用到工业化生产的必经之路。传统的反应器放大工作，由于科学研究体系的不完善和分析检测技术的缺失，往往依靠工程师的个人经验，逐步地放大装备，存在效率低、耗时耗力且放大方案不可靠等缺陷，并且放大方案即使在相似的反应体系内也不能移植借用。随着科技的进步，化工行业对装备进行了深入的研究，提出了数学模拟放大的方法。该方法以化工装备内的物质流信息为基础，引入微分或积分等数学分析手段，构建装备内的物质流平衡方程，从而实现装备的放大。冶金工业虽然与化工有着相似的单元操作过程，但也有着明显的区别，如：高温、高腐蚀性、高压、高磁场、高电场、介质物性复杂、多场耦合等特性。因此，冶金反应体系的复杂性使得反应器内有效数据全面、准确、实时地测量成为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金过程的放大方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：运用冶金宏观反应动力学研究方法，确定冶金反应过程与压力、浓度、温度的关系，其关系式为：R＝f(P、T、C、X)；其中，R为冶金反应过程的反应速率，f为函数关系，P为压力，T为温度，C为浓度，X为其他影响因素；确定冶金反应过程中，影响反应速率的最关键的工艺步骤，得到反应特性；步骤二：利用物理模拟和/或数值仿真模拟方法确定反应器的物理场特性，优化反应器，确定适用于冶金反应特性的反应器及其结构；步骤三：根据步骤一确定的反应特性和步骤二确定的反应器的物理场特性，确定反应时段的单一因素，所述的单一因素是特定冶金反应时段内存在的一个决定性的因素...

【技术特征摘要】
1.一种冶金过程的放大方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：运用冶金宏观反应动力学研究方法，确定冶金反应过程与压力、浓度、温度的关系，其关系式为：R＝f(P、T、C、X)；其中，R为冶金反应过程的反应速率，f为函数关系，P为压力，T为温度，C为浓度，X为其他影响因素；确定冶金反应过程中，影响反应速率的最关键的工艺步骤，得到反应特性；步骤二：利用物理模拟和/或数值仿真模拟方法确定反应器的物理场特性，优化反应器，确定适用于冶金反应特性的反应器及其结构；步骤三：根据步骤一确定的反应特性和步骤二确定的反应器的物理场特性，确定反应时段的单一因素，所述的单一因素是特定冶金反应时段内存在的一个决定性的因素；步骤四：根据确定的单一因素，根据单一因素对冶金反应过程的影响关系，确定单一因素放大准数；步骤五：根据单一因素放大准数放大过程中保持不变的放大准则，利用热态实验或模拟仿真手段求解中试规模试验结果，验证放大准则，得到放大方案，进行工业化，完成冶金过程的放大。2.如权利要求1所述的冶金过程的放大方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述的确定的冶金反应过程，与温度、压力、浓度或其他因素的关系与反应器的结构无关，且在特定时间区段仅与某一个关键因素有关。3.如权利要求1所述的冶金过程的放大方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述的冶金宏观反应动力学研究方法中，选用差热分析法、热重分析法、差示扫描量热法、粒子浓度测量法、成分分析方法中的一种或几种结合，得到总包速率方程，即R＝f(P、T、C、X)，并确定反应控制步骤。4.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷安，豆志河，刘燕，张子木，赵秋月，吕国志，牛丽萍，张伟光，傅大学，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21