亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        二鉬酸銨母液循環(huán)中鉀的數(shù)模研究與淺析

        2021-05-17 07:47:12郝紹鵬
        中國(guó)鉬業(yè) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:工藝產(chǎn)品

        郝紹鵬

        (金堆城鉬業(yè)股份有限公司化學(xué)分公司,陜西 渭南 714000)

        0 引 言

        雜質(zhì)鉀的含量嚴(yán)重影響鉬產(chǎn)品的性能,如在金屬制品中影響合金的物理性能,在高溫電光源原件中氣化后粘結(jié)導(dǎo)致原件污損或腐蝕[1]。從鉬產(chǎn)品的加工過(guò)程分析,用鉬焙砂加工二鉬酸銨的生產(chǎn)過(guò)程,是鉬產(chǎn)業(yè)鏈降鉀的重要環(huán)節(jié)[2]。目前國(guó)內(nèi)的二鉬酸銨濕法工藝,普遍采用母液循環(huán)工藝,即將蒸發(fā)結(jié)晶后剩余的母液返回氨浸工序,以減少鉬金屬的損失,提高金屬回收率并降低運(yùn)營(yíng)成本[3]。在此過(guò)程中,包括鉀在內(nèi)的雜質(zhì)也隨母液的循環(huán)而返回到前端工藝,在生產(chǎn)體系中循環(huán)和富集。

        與不使用母液循環(huán)的工藝相比,母液循環(huán)使鉀的流向趨于復(fù)雜,由單向去除的過(guò)程,變?yōu)閹в芯植扛患目傮w去除過(guò)程。單向的生產(chǎn)過(guò)程中,投入原料的鉀量直接決定本次產(chǎn)品鉀含量,蒸發(fā)母液帶走的鉀量越大越有利于產(chǎn)品中鉀含量的減少。母液循環(huán)生產(chǎn)過(guò)程,母液帶走的鉀量返回前端并最終回到蒸發(fā)環(huán)節(jié),同時(shí)也把每次投入原料的鉀量與最后一次產(chǎn)品的鉀含量聯(lián)系起來(lái)。面對(duì)鉀流向分布的改變,有必要進(jìn)行產(chǎn)品中鉀含量的計(jì)算研究,探索關(guān)系式中的內(nèi)在聯(lián)系,補(bǔ)充和完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中分析出的實(shí)際結(jié)果。初步研究產(chǎn)品中鉀含量的計(jì)算方式,有助于明確除雜規(guī)律、原料影響規(guī)律,也有益于探索產(chǎn)品鉀含量控制的宏觀方向和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的宏觀調(diào)控。

        1 母液循環(huán)工藝中鉀的流向梳理

        1.1 鉀的循環(huán)流程

        二鉬酸銨生產(chǎn)中,原料三氧化鉬經(jīng)過(guò)預(yù)處理、氨浸、凈化、過(guò)濾等分離程序后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,結(jié)晶母液返回氨浸工序重新使用,預(yù)處理廢水、氨浸渣等排出生產(chǎn)體系。二鉬酸銨生產(chǎn)流程見(jiàn)圖1。

        圖1 母液循環(huán)生產(chǎn)二鉬酸銨流程

        二鉬酸銨產(chǎn)品中的鉀由原料帶入,存在于體系中的液相和固相,不進(jìn)入氣相[4]。部分鉀隨廢水、廢渣和產(chǎn)品排出生產(chǎn)體系,其余的鉀在體系中循環(huán),且循環(huán)集中在氨浸及其后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中。

        1.2 鉀流向分布規(guī)律淺析

        根據(jù)鉀的循環(huán)流程,鉀流向的總體規(guī)律是在所有固液分離環(huán)節(jié)均會(huì)出現(xiàn)分流。根據(jù)物質(zhì)守恒,每個(gè)分流環(huán)節(jié)的鉀量分配規(guī)律雖然不同,但任一支流的鉀量必然不大于分流前的鉀量;根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,每個(gè)單一分流環(huán)節(jié)的規(guī)律或許不能準(zhǔn)確描述,但支流的鉀量隨分流前鉀量的增大而增大。

        由于工業(yè)控制、檢測(cè)精度以及數(shù)據(jù)分析工具的限制,各環(huán)節(jié)的分流分配規(guī)律一般擬合成一次函數(shù)曲線和一次函數(shù)關(guān)系式;在實(shí)際應(yīng)用中,一般簡(jiǎn)化為比例關(guān)系[5]。

        2 數(shù)學(xué)建模

        2.1 鉀流向分布抽象為數(shù)學(xué)模型

        所有含鉀的物料如原料、氨浸液、渣、母液、產(chǎn)品等,均抽象為鉀量;所有工序如預(yù)處理、氨浸、蒸發(fā)等,抽象為加入物料的鉀量之和;所有涉及鉀分流的分離過(guò)程,假定其分流分配規(guī)律不隨鉀量增減而改變,即計(jì)算規(guī)則不變,將分流分配規(guī)律抽象為函數(shù),以分離前鉀量為自變量,分離后某一支流的鉀量為因變量,如氨浸工序中鉀量為x,固液分離后的溶液中的鉀量為y,則有y=f(x)。任一固液分離的分流分配規(guī)律為一次函數(shù)關(guān)系時(shí)f(x)=kx+b,分配規(guī)律為二次函數(shù)關(guān)系時(shí)f(x)=ax2+bx+c,分配規(guī)律為對(duì)數(shù)關(guān)系時(shí)f(x)=lnx,以此類推。

        2.2 數(shù)學(xué)模型優(yōu)化

        根據(jù)上述模型,對(duì)各環(huán)節(jié)分別立式:濾餅鉀量=f1(原料鉀量),氨浸液鉀量=f2(氨浸鉀量),待蒸發(fā)液鉀量=f3(氨浸液鉀量),母液鉀量=f4(待蒸發(fā)液鉀量)。母液循環(huán)所導(dǎo)致的氨浸鉀量的變化,對(duì)于氨浸鉀至氨浸液的鉀分配規(guī)律,僅是自變量的變化,分配規(guī)律即運(yùn)算規(guī)則不變亦即f2函數(shù)不變,故可將上述各關(guān)系依次帶入得:母液鉀量=f4(f3(f2(濾餅鉀量)))。

        根據(jù)函數(shù)的傳統(tǒng)定義,可將嵌套函數(shù)的運(yùn)算規(guī)則整合[6],即有:母液鉀量=f(濾餅鉀量),其中函數(shù)f為f2、f3、f4嵌套運(yùn)算后所得的新函數(shù),其現(xiàn)實(shí)意義是以濾餅鉀量為自變量,以母液鉀量為因變量,在變化過(guò)程中所構(gòu)成的關(guān)系式。由此可知,可將各個(gè)固液分離過(guò)程根據(jù)需要進(jìn)行整合,選取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行討論。如從氨浸至蒸發(fā)之間,可將各凈化分離過(guò)程的函數(shù)整合為:待蒸發(fā)液鉀量=f(氨浸鉀量),亦可整合為:母液鉀量=f(氨浸鉀量)。

        本文選取濾餅及其后物料和流程為研究對(duì)象,整合氨浸至蒸發(fā)液之間的變化關(guān)系,優(yōu)化后的模型流程如圖2。

        圖2 核心流程及其對(duì)應(yīng)符號(hào)

        A、B、C、D、E分別表示濾餅鉀量、氨浸鉀量、溶液鉀量、產(chǎn)品鉀量、母液鉀量,函數(shù)f1、f2分別表示分離1和分離2中鉀在液相中的變化規(guī)律,函數(shù)f由函數(shù)f1、f2嵌套獲得,表示鉀在氨浸至母液過(guò)程中的變化規(guī)律。n為母液循環(huán)次數(shù),以大寫字母與下標(biāo)組合代表第n次母液循環(huán)時(shí)某物料或環(huán)節(jié)的鉀量,如An代表第n次母液回用時(shí)投入濾餅的鉀量,A0代表母液未回用時(shí)所投入濾餅的鉀量;En代表母液循環(huán)使用第n次所產(chǎn)生母液的鉀量,E0代表母液未回用所產(chǎn)生母液的鉀量。值得注意的是,以原料至產(chǎn)品的方向去描述,f1代表氨浸至待蒸發(fā)液過(guò)程中鉀的殘留規(guī)律,f2代表濃縮結(jié)晶過(guò)程中鉀的去除規(guī)律。

        2.3 函數(shù)的簡(jiǎn)化

        (1)將鉀分流規(guī)律淺析的結(jié)論抽象為函數(shù)表達(dá),支流鉀量隨分流前鉀量增大而增大,即限定了f(x)在x≥0時(shí)單調(diào)遞增;(2)支流鉀量不大于分流前鉀量,即限定了f(x)≤x(x≥0),即函數(shù)y=f(x)的圖像在第一象限內(nèi)始終在直線y=x下方。(3)另外,考慮極端情況,分流前鉀量可以為0,則x取值范圍包含0;此時(shí)支流鉀量必然為0,即x=0時(shí),y=f(0)=0,即函數(shù)圖像經(jīng)過(guò)直角坐標(biāo)系原點(diǎn)。

        根據(jù)上述3個(gè)函數(shù)條件,一般函數(shù)圖像在第一象限上的直觀描述為:該函數(shù)圖像為與x軸夾角小于等于45°的直線;或?yàn)椤巴埂毙椭饾u上揚(yáng)的曲線,且其任意一點(diǎn)上的切線與x軸的夾角小于45°。其代數(shù)表達(dá)為:x≥0時(shí)f(x)單調(diào)遞增,且f′(x)≤1。其圖像具有共同特征:x=0時(shí),圖像切線斜率最大,但不超過(guò)1;0≤x≤1時(shí),圖像曲度較大;x>1時(shí),圖像近似直線,且近似后所得直線的斜率k∈(0,1)。

        圖3 函數(shù)示意圖

        在生產(chǎn)實(shí)踐中,檢測(cè)誤差一般在數(shù)量級(jí)內(nèi)正負(fù)5個(gè)單位,所以1個(gè)單位以內(nèi)的變化規(guī)律對(duì)總體研究的影響及其微弱。取x>1時(shí)圖像的近似直線作為計(jì)算基礎(chǔ),將難以準(zhǔn)確描述的復(fù)雜函數(shù)簡(jiǎn)化成一次函數(shù)或比例關(guān)系,精度幾乎不受影響,計(jì)算難度大大下降。對(duì)于有可能存在的更復(fù)雜的曲線,如斜波紋形式的曲線,由上述3個(gè)條件限制,其總體趨勢(shì)仍然可以近似為直線。

        這說(shuō)明在生產(chǎn)實(shí)踐中選擇使用比例描述鉀流向的分布,在客觀上具有一定的科學(xué)性。本文以一次函數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行關(guān)系式整理,以比例關(guān)系為基礎(chǔ)展開(kāi)主要討論。

        3 關(guān)系式整理

        3.1 計(jì)算原理

        根據(jù)鉀的流向模型可知:初始投入即無(wú)母液循環(huán)時(shí)B=A,有母液循環(huán)時(shí)B=A+E,C=f1(B),E=f2(C)=f2(f1(B))=f(B),D=C-f2(C)=f1(B)-f(B)。以此計(jì)算規(guī)律為原則,按照母液循環(huán)順序逐次計(jì)算B、E的值,并代入下一輪,利用數(shù)學(xué)歸納推導(dǎo)出Bn、En的表達(dá)式,再利用Dn=f1(Bn)-En=f1(Bn)-f(Bn)計(jì)算出Dn的表達(dá)式。

        3.2 推 導(dǎo)

        鉀分流規(guī)律均為一次函數(shù),即f1(x)=k1x+b1,f2(x)=k2x+b2,f(x)=f2(f1(x))=kx+b(k=k1k2,b=k2b1+b2);每次投入的濾餅鉀量不同,以An=A+hnA(其中hn為實(shí)數(shù))表示。如初始投入為A0=A+h0A,第一母液循環(huán)時(shí)的投入為A1=A+h1A,以此類推。

        初始無(wú)母液:

        B0=A0=A+h0A,

        E0=f(B0)=f(A+h0A)=k(A+h0A)+b=kA+kh0A+b,

        第1次母液循環(huán):

        B1=A1+E0=A+h1A+kA+kh0A+b=A(1+k)+A(h1+kh0)+b,

        E1=f(B1)=A[k+k2]+A[kh1+k2h0]+b(1+k),

        第2次母液循環(huán):

        B2=A2+E1=A[1+k+k2]+A[h2+kh1+k2h0]+b(1+k),

        E2=f(B2)=A[k+k2+k3]+A[kh2+k2h1+k3h0]+b(1+k+k2),

        ……

        第n次母液循環(huán)

        Bn=A[1+k+k2+k3+…+kn-1+kn]+A[hn+khn-1+k2hn-2+…+kn-1h1+knh0]+b[1+k+k2+k3+…+kn-2+kn-1],

        En=kA[1+k+k2+k3+…+kn-1+kn]+A[khn+k2hn-1+k3hn-2+…+knh1+kn+1h0]+b[1+k+k2+k3+…+kn-1+kn],

        整理得:

        由Dn=f1(Bn)-En=f1(Bn)-f(Bn)得:

        (1)

        4 關(guān)系式的分析、簡(jiǎn)化與近似

        4.1 投入鉀量浮動(dòng)的分析

        構(gòu)建一個(gè)常數(shù)組成的多項(xiàng)式An+kAn-1+k2An-2+…+kn-1A1+knA0,將An=A+hnA代入得等式:

        An+kAn-1+k2An-2+…+kn-1A1+knA0

        =A(1+k+k2+…+kn-1+kn)+A(hn+khn-1+k2hn-2+…+kn-1h1+knh0)

        整理得:

        將此結(jié)果帶入(1)式得:

        (2)

        (3)

        (4)

        4.2 常數(shù)項(xiàng)的取舍

        由于0

        (5)

        (6)

        Dn≈(k1-k)(An+kAn-1+k2An-2+…+kn-1A1+knA0)

        (7)

        5 綜合討論

        5.1 工藝系數(shù)初步討論及不循環(huán)對(duì)比

        在A值不變且除雜、蒸發(fā)等工藝水平相同時(shí),不使用母液循環(huán)的產(chǎn)品鉀量為:D單=(k1-k1k2)A=(k1-k)A。對(duì)比得D單=(1-k)Dn,由于0

        5.2 工藝系數(shù)影響趨勢(shì)

        由式(7)可知,產(chǎn)品鉀量為兩個(gè)因式的乘積。將k=k1k2代入式(7),當(dāng)k2不變、歷次投入鉀量為常數(shù)時(shí),第一個(gè)因式隨k1的減小而減小,第二個(gè)因式同樣隨k1的減小而減小,即產(chǎn)品鉀量Dn隨k1的減小而減小。

        當(dāng)k1不變、歷次投入鉀量為常數(shù)時(shí),Dn是k2的高次函數(shù),且兩因式增減性相反。從數(shù)學(xué)理論不易確定k2對(duì)Dn的影響,從生產(chǎn)實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn)k2的線性調(diào)整,故在Excel表格中以式(7)為算法進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬計(jì)算[10]。

        圖4 數(shù)據(jù)模擬趨勢(shì)圖

        表1 趨勢(shì)模擬的投入鉀量

        此時(shí)規(guī)律與A值不變時(shí)以及不使用母液循環(huán)時(shí)的規(guī)律相同,即氨浸至待蒸發(fā)液過(guò)程中的除鉀比例越大,或者蒸發(fā)母液帶走的鉀量越大,都有利于產(chǎn)品中鉀量的減少。

        5.3 權(quán)重與工藝調(diào)節(jié)能力的探討

        上述權(quán)重性質(zhì)結(jié)合式(6)、k=k1k2、D—k1趨勢(shì)、D—k2趨勢(shì)進(jìn)行分析可知,k1值越小,影響產(chǎn)品鉀量的原料最后投入次數(shù)越少,而k2不具備這種必然關(guān)系。

        實(shí)踐生產(chǎn)中,k1、k2確定,前期投料鉀量和次數(shù)可統(tǒng)計(jì),借助計(jì)算機(jī)軟件以式(7)以及k=k1k2為算法,可以預(yù)先計(jì)算出后期投入幾次、鉀量多大的原料,產(chǎn)品鉀量能達(dá)到何種水平,再結(jié)合庫(kù)存原料的鉀含量水平,可以判斷產(chǎn)品鉀量調(diào)整的可行性和預(yù)期水平,有助于及時(shí)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行研判和科學(xué)的計(jì)劃生產(chǎn)。這個(gè)性質(zhì)和方法,可以衡量生產(chǎn)線對(duì)原料的適應(yīng)能力,也可以估算生產(chǎn)線原料的供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品鉀含量滿足客戶需求的調(diào)控和研究具有指導(dǎo)意義。

        6 結(jié)論與建議

        6.1 結(jié) 論

        (1)同等原料和除雜工藝水平,母液循環(huán)工藝較單向工藝的產(chǎn)品鉀量有所增高,增高幅度取決于k值(即氨浸至待蒸發(fā)液過(guò)程鉀殘留率與蒸發(fā)過(guò)程鉀去除率的乘積),且k值越小增幅越小。

        (2)母液循環(huán)生產(chǎn)二鉬酸銨,不改變投入產(chǎn)出比例的前提下,提高所有工段包括蒸發(fā)工段的除雜能力,均對(duì)降低產(chǎn)品鉀量有益,此規(guī)律與不適用母液循環(huán)時(shí)的規(guī)律相同。

        (3)相對(duì)于單向工藝,原料對(duì)產(chǎn)品鉀量的影響,由單次投入的鉀量變?yōu)闅v次投入鉀量的加權(quán)平均值。歷次投入鉀量對(duì)產(chǎn)品鉀量的影響,以投入順序的逆向順序遞減,最后一次投料對(duì)該次產(chǎn)出的產(chǎn)品鉀量影響最大。

        (4)條件允許或時(shí)機(jī)適當(dāng),控制最后幾次投入可以有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品鉀量的轉(zhuǎn)變;亦可利用5.2中所述變量對(duì)加權(quán)平均值的影響,通過(guò)排列不同鉀量原料的投入順序,分段產(chǎn)出不同鉀含量的產(chǎn)品。

        (5)整理出的(1)至(6)式適合于用投入鉀量簡(jiǎn)單計(jì)算氨浸鉀量、母液鉀量、產(chǎn)品鉀量,式(7)更適合于產(chǎn)品鉀量調(diào)控。需要特別說(shuō)明的是,本文中提到的“鉀量”指如質(zhì)量、物質(zhì)的量等為單位的數(shù)量,并非檢測(cè)所得的濃度、百分比等“鉀含量”,實(shí)際使用中必須根據(jù)相應(yīng)的投入產(chǎn)出比例進(jìn)行換算。

        6.2 建 議

        母液循環(huán)應(yīng)采用盡可能少量、多次的均勻回用,其中均勻回用尤為重要。均勻回用一方面可以減少工藝過(guò)程中的變量,有利于工藝穩(wěn)定,便于摸索運(yùn)行規(guī)律、異常查找和工藝改進(jìn),另一方面,對(duì)產(chǎn)品含鉀量市場(chǎng)適應(yīng)性的調(diào)控尤為重要。

        提高產(chǎn)品市場(chǎng)適應(yīng)性,或提高生產(chǎn)線對(duì)原料鉀含量的容納范圍,應(yīng)注重進(jìn)行待蒸發(fā)液之前各環(huán)節(jié)除鉀能力的研究和優(yōu)化。

        作為實(shí)現(xiàn)上述建議的基礎(chǔ),生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)控制和技術(shù)改進(jìn)方面,應(yīng)注重收集氨浸至待蒸發(fā)液、蒸發(fā)工段的鉀量分布、變化規(guī)律,研究和明確這些過(guò)程中的微觀規(guī)律。

        猜你喜歡
        工藝產(chǎn)品
        好產(chǎn)品,可持續(xù)
        從靈感出發(fā),邂逅好產(chǎn)品
        轉(zhuǎn)爐高效復(fù)合吹煉工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進(jìn)
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        FINEX工藝與高爐工藝的比較
        新疆鋼鐵(2015年3期)2015-11-08 01:59:52
        2015產(chǎn)品LOOKBOOK直擊
        Coco薇(2015年1期)2015-08-13 02:23:50
        絡(luò)合鐵脫硫工藝在CK1井的應(yīng)用
        W ELDOX900鋼焊接工藝評(píng)定
        新產(chǎn)品
        玩具(2009年10期)2009-11-04 02:33:14
        日本av在线一区二区| 国产av天堂亚洲国产av麻豆| 91青青草视频在线播放| 痴汉电车中文字幕在线| 亚洲熟妇av日韩熟妇在线| 国产午夜福利不卡在线观看视频| 中文熟女av一区二区| 成人久久久精品乱码一区二区三区| 国产又色又爽又黄的| 国产精品二区在线观看| 岛国av一区二区三区| 日本免费一区二区三区影院| 少妇私密会所按摩到高潮呻吟| 国产欧美乱夫不卡无乱码| 亚洲免费人成网站在线观看| 精品国产一区二区三区18p| 亚洲avav天堂av在线网毛片| 欧美精品中文| 午夜精品一区二区三区视频免费看 | 国产一区二区三区在线电影| 国内精品一区二区三区| 日本最新一区二区三区免费看| 亚洲一区区| 丝袜美腿在线播放一区二区| 高h小月被几个老头调教| 亚洲va在线∨a天堂va欧美va| 亚洲国产成人无码电影| 亚洲av色福利天堂久久入口| 国产99在线 | 亚洲| 激情五月婷婷综合| 成人免费播放片高清在线观看| 亚洲欧洲免费无码| 欧美又大粗又爽又黄大片视频| 国产精品一区二区久久不卡| 欧美精品aaa久久久影院| 亚洲天码一区二区三区| 少妇高潮无套内谢麻豆传| 国产成人无码一二三区视频| 亚洲视频一区二区三区免费| 插插射啊爱视频日a级| 国产精品欧美成人|