金属锂还原罐内化学反应与传热耦合特性

冯俊小^1,2，林佳¹，周敬之¹

1. 北京科技大学机械工程学院2. 北京科技大学北京市高校节能与环保工程研究中心

摘 要：为了分析真空热还原制取金属锂的还原效率和还原率,综合考虑罐内球团传热和化学反应,建立了传热与反应动力学耦合模型.利用该模型对单球团和还原罐内球团还原过程进行数值模拟,得到了球团温度及还原率的时间分布,并分析了罐外换热系数对球团还原过程的影响.结果表明:球团低导热率和反应等效热汇是影响还原过程的主要因素,罐中心区域和罐壁处的温度和反应速率存在较大差值;还原初期传热为还原过程的主要控制因素,而反应后期化学反应为主要控制因素;罐外换热系数对还原过程影响不大,增强罐内传热是提高还原效率的有效途径.

关键词：锂;真空;铝热还原;传热;化学反应;耦合模型;