在高温硫酸锰工艺中,会产生大量的高温废气,不但造成了能源的浪费,同时也对环境造成了污染。本文将展开对此工艺中废气余热回收技术的研究,将所储存的能量对进口硫酸锰溶液进行预加热,从而降低工艺成本。在所有的蓄能技术中,相变蓄热因具有单位蓄热密度大、蓄热和放热过程温度恒定、蓄放热几乎不引起容器内部压力变化等优点,已逐渐成为目前研究的热点。相变蓄热材料(PCM)是蓄放热的关键点,但在众多的PCM中,其导热性能都比较差,因此需要采用强化传热的技术来提高PCM区域的换热系数。本文根据实际工况,采用甘露醇作为相变蓄热材料,以肋片管为强化传热结构,并利用FLUENT软件对相变蓄热过程中肋片参数对换热效果的影响进行了模拟研究。本文的主要内容如下:(1)在第一类边界条件下建立了相变蓄热模型,并将模拟结果与前人的实验数据进行对比,验证计算方法和蓄热模型的可行性。然后分析了无肋片蓄热单元内甘露醇蓄热过程的规律。模拟结果表明:(1)甘露醇在蓄热过程中分为三个阶段,分别为相变前的显热蓄热阶段、潜热蓄热阶段和相变完成后的显热蓄热阶段。(2)甘露醇侧的传热系数随蓄热时间的增大而减小。(2)采用肋片管的蓄热单元,利用肋片来提高相变蓄热系统的蓄热速率。首先建立了甘露醇肋片管蓄热单元,然后利用FLUENT软件对蓄热单元进行模拟计算,分析肋片的高度、厚度、间距对PCM区域融化速率的影响,对比于无肋片蓄热单元蓄热过程,得出甘露醇蓄热单元最佳设计参数。最终确定肋片的结构参数为:肋高?mmh 20,肋间距?mmP 15,肋厚度mmd?5。该蓄热单元比同体积下的无肋片蓄热单元蓄热时间缩短了2.9倍。经计算得到该蓄热单元的总蓄热量为2088.3kJ。(3)以最佳参数的蓄热单元为基础,设计了一个适用于本文所研究工况的相变蓄热器,相变蓄热器的体积为1235.0 m3,一个周期能够储存约34500kJ的能量,当给31m硫酸锰加热时,能够提高8.12℃,达到预热的目的。