影响金属溶剂萃取装置防火墙设计效果的因素

摘要

采用含金属溶剂萃取法回收铀、铜、镍等贵金属已有50多年的历史;然而，技术是不断变化和改进的。

从1999年到2004年，溶剂萃取行业在大型商业工厂发生了四起非常严重的火灾，造成高额的资金和生产损失。许多已实施的火灾风险缓解解决方案含金属溶剂萃取工厂对这些毁灭性的火灾做出了“膝跳反应”。其中很多解决方案来源于错误的信息和有限的技术和火灾风险知识。

含金属溶剂萃取装置，像许多工业过程一样，是最有效的过程设备安装在一起以减少管道长度。较短的管道长度将减少摩擦损失;热损失和泵送液体所需的扬程，这反过来又减少了过程所需的能量还有资本成本。然而，植物足迹的减少意味着分离距离的减少在火灾危险之间，因此潜在的火灾可能会蔓延到整个工厂。需要防火墙在定居者之间提供积极的隔离。

本研究的目的是探讨影响含金属溶剂萃取装置防火墙设计效果的一些关键因素。然后，该研究将为工程师和设计师提供一个简化的设计相关性，以估计在项目的概念和可行性阶段充分隔离定居点彼此所需的防火墙高度，并实现溶剂萃取厂火区之间的分离。

在不同的沉降体尺寸、防火墙高度、沉降体与防火墙之间的距离以及不同的风速条件下，对理论溶剂萃取装置进行了一系列计算流体动力学模拟。然后利用有风和无风条件下火焰包膜外元件所经历的热辐射强度的牡丹方程对模拟结果进行了比较。

对影响含金属溶剂萃取装置防火墙设计效果的因素进行了研究，发现如下因素:

• 定居者对火表面积的影响最小;
  • 增加表面积125%(400米)²到900米²）;
  • 增加了传输到定居者2的最大辐射热0.4kW/m²平均值是多少?辐射热0.1kW/m²；
• 移民者与防火墙之间的距离有显著影响;
  
  • 将分离距离从0米增加到1米，减少了向沉降器传递的辐射热2 . 40% - 80%;
  • 进一步增加隔热距离，由1m - 2m，额外减少辐射热25% - 40%;
• 盛行风有显著影响;
  
  • 风速从0km/hr增加到10km/hr，增加了向定居者传递的辐射热2为180% - 380%;
  • 将风速从10km/hr增加到20km/hr，增加了额外的辐射热170% - 300%;和
  • 风速增加到20km/hr以上，对地表辐射热通量没有增加作用平均，但峰值辐射热继续增加。

开发了一个基本的设计相关性，以确定所需的防火墙高度，以确保足够含金属溶剂萃取装置的火区分离，使用性质类似的溶剂煤油。