氧化鋁生產(chǎn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化與應(yīng)用.pdf

1、舊版《氧化鋁生產(chǎn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)》在過去的使用中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力，同時(shí)也暴露出了諸多問題。論文針對(duì)此，進(jìn)行了全面的軟件優(yōu)化和版本升級(jí)工作，并提出了全新的鋁酸鈉溶液活度系數(shù)估算模型，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)NaAl(OH)<,4>-NaOH-H<,2>O體系活度系數(shù)及其它相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算。同時(shí)，依靠數(shù)據(jù)庫(kù)，論文對(duì)氧化鋁溶出過程中的主要體系進(jìn)行了熱力學(xué)分析。 新版本數(shù)據(jù)庫(kù)按照數(shù)據(jù)庫(kù)軟件開發(fā)的要求，在用戶界面的精簡(jiǎn)性、熱力學(xué)數(shù)據(jù)的完整性、計(jì)

2、算結(jié)果的準(zhǔn)確性、反應(yīng)方程式的配平等方面進(jìn)行了完善，并對(duì)相應(yīng)的程序代碼進(jìn)行了詳細(xì)的修改及性能優(yōu)化，徹底消除了舊版數(shù)據(jù)庫(kù)使用中諸如使用不便、配平程序失效、計(jì)算失敗等問題。此外，為方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作及優(yōu)化升級(jí)，特制作了數(shù)據(jù)庫(kù)幫助系統(tǒng)，并編寫了《氧化鋁生產(chǎn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶手冊(cè)》和《氧化鋁生產(chǎn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)程序說明文檔》。 著眼于氧化鋁生產(chǎn)過程中最為重要的NaAl(OH)<,4>-NaOH-H<,2>O體系，建立了基于Debye-H c

3、kel理論的鋁酸鈉溶液體系活度系數(shù)估算模型，包括：NaAl(OH)<,4>活度系數(shù)計(jì)算模型以及鋁酸鈉溶液中Na<,2>CO<,3>、Na<,2>SO<,4>和Na<,2>H<,2>SiO<,4>活度系數(shù)計(jì)算模型。NaAl(OH)<,4>活度系數(shù)計(jì)算模型在t=25～100℃，α<,κ>=1.5～10.5，m<,NaOHK>=0.1～10mol／kg范圍內(nèi)適用，成功解決平衡溶解度數(shù)據(jù)在苛性比和苛堿濃度范圍上的限制。同時(shí)，還對(duì)25℃～lOO℃

4、范圍內(nèi)Na<,2>O-Al<,2>O<,3>-H<,2>O系中三水鋁石平衡溶解度估算模型進(jìn)行了優(yōu)化，拓寬了其適用范圍，提高了其準(zhǔn)確度。 為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性及應(yīng)用價(jià)值，通過數(shù)據(jù)庫(kù)，論文對(duì)拜耳法生產(chǎn)氧 化鋁溶出過程中的 Na<,2>O-Al<,2>O<,3>-H<,2>O、 Na<,2>O-Al<,2>O<,3>-SiO<,2>-H<,2>O、CaO-Al<,2>O<,3>-SiO<,2>-H<,2>O等體系的主要反應(yīng)

5、進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算和分析，得出了以 ‘下結(jié)論：(1)高嶺石系列物質(zhì)溶出反應(yīng)的優(yōu)先序列為：多水高嶺土>迪開石 ’>高嶺石：(2)提高溫度、SiO<,2>和Na<,2>O<,k>濃度，均有利于鈉硅渣的生成；(3)低飽和系數(shù)的水化石榴石容易生成： (4)提高SiO<,2>濃度有利于水化石榴石的生成；提高溫度、Na<,2>O<,k>濃度和α<,K>愈高，均不利于水化石榴石的生成；(5)在穩(wěn)定性方面，低溫下水化石榴石穩(wěn)定，高溫下鈉硅渣穩(wěn)定。結(jié)果