1、硫化堿（Na2S）是一種重要的化工原料，煤粉還原芒硝法是工業(yè)生產(chǎn)硫化堿的主要方法，占硫化堿總產(chǎn)量的95％以上。然而，硫化堿的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝具有很大的缺陷。隨著我國對化工產(chǎn)業(yè)中安全生產(chǎn)與環(huán)境保護的日益重視，間歇式轉(zhuǎn)爐工藝被視為落后產(chǎn)能并將逐漸被淘汰。新開發(fā)的硫化堿鍋爐系統(tǒng)是一種環(huán)保、經(jīng)濟的硫化堿生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。作為一種新型的工藝技術(shù)方案，其相關(guān)工藝技術(shù)參數(shù)仍有待研究確定。
　　本文基于新型硫化堿鍋爐技術(shù)，研究了不同工藝參數(shù)對硫化堿轉(zhuǎn)化以

2、及SO2等污染物析出釋放的影響規(guī)律。利用 CFD模擬技術(shù)對硫化堿鍋爐內(nèi)的顆粒以及空氣流場分布進行了冷態(tài)模擬研究。
　　首先，在小型立式爐和水平高溫管式爐上對基于煤粉還原芒硝法的硫化堿鍋爐技術(shù)的不同工藝參數(shù)進行了研究，分析了原料顆粒飛逝量、反應物粒徑、硝煤質(zhì)量比、反應區(qū)溫度及氣氛等對硫化堿生成率的影響。研究表明，考慮磨煤成本以及硫化堿轉(zhuǎn)化率，應用硫化堿鍋爐生產(chǎn)硫化堿時，煤粉粒徑20-30目、芒硝粉粒徑220um為較優(yōu)反應粒徑。當反應

3、溫度為1200℃、停留時間8-10min時，硫化堿轉(zhuǎn)化率可達93.67%，繼續(xù)提高反應溫度或停留時間對提升硫化堿轉(zhuǎn)化率的效果有限。
　　探討了硫化堿鍋爐技術(shù)SO2與Na等污染物的排放與生成規(guī)律。研究表明，在有氧氣氛下，SO2主要由硫化堿氧化生成。由硫化堿氧化生成的SO2遠大于煤的熱解和氧化生成的SO2，因此可通過控制反應區(qū)中的氧濃度來降低SO2的生成。隨著反應溫度的升高，SO2的釋放時間提前，但過高的反應溫度會加劇硫化堿氧化，從而

4、增加SO2的生成。隨著反應溫度的升高，Na的蒸發(fā)量逐漸增大，當溫度超過1300℃后，Na的蒸發(fā)量極具增加，實際生產(chǎn)中，應嚴格控制爐溫以減少Na的蒸發(fā)。
　　最后采用Fluent軟件對硫化堿鍋爐的攜粉風風速和煤粉粒徑進行了優(yōu)化，并對硫化堿鍋爐的冷態(tài)流場分布進行仿真模擬。結(jié)果表明，參考煤粉顆粒和硫酸鈉顆粒的運動軌跡，攜粉風的最佳風速約為35m/s左右，煤粉的最佳粒徑為20-30目，在該風速下硫酸鈉顆粒及煤顆粒的主要落點都位于反應器底部