群体平衡模型模拟脉冲萃取柱水力学行为

发布时间：2021-08-07 17:39

　　液-液萃取是化工过程中一种非常重要的分离操作,其主要应用于处理能力比较强的柱形萃取设备。在乏燃料后处理领域中,脉冲萃取柱的应用比较广泛。本文在液滴群平衡概念的基础上对脉冲萃取柱进行模拟,考虑萃取过程中液滴的破碎与聚合行为。内容主要包括两部分:（1）探讨了群体平衡微分方程的三种数值解法;（2）用分级模型模拟脉冲萃取柱在稳态情况下的水力学行为。本文介绍了群体平衡连续方程的三种数值解法:固定点（Fixed Pivot）技术,Attarakih 2004法和单元平均（Cell Averaged）法。在求解破碎方程时,针对固定点技术在第一区间数密度突变的问题作了适当的修正,得到的结果与整体分布曲线及另两种方法的计算值很好的吻合。在求解聚合方程时,探讨了固定点技术并分析了其在液滴数密度变化比较明显的地方存在的过度预测问题。三种方法得到的常微分方程组均采用定步长的四阶龙格-库塔法求解,由C语言编写相应的计算程序。破碎方程计算结果表明,通过缩小子区间宽度的方法可以明显提高固定点技术和Attarakih2004法的计算精度。同时,在区间宽度相同的情况下上述两种方法的计算结果几乎完全吻合。单元平均法即使在... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１喷淋萃取柱示意图

１．１．２填料萃取柱??填料萃取柱（ｐａｃｋｅｄ?ｃｏｌｕｍｎ），见图１．２，其构造与精馈和吸收操作中使用的??填料柱基本相同。对于该填料柱需要指出的是分散相入口的设计对分散相的形成??与其在塔内均勻分布起关键作用，分散相液滴应直接通入填料层内，一般其分布??器应深入填料表面以内２５？５０ｍｍ处，填料的材料应不易被分散相润湿。填料柱??的传质效率低，理论级当量高度大，一般用于所需理论级少的场合。相对于喷淋??杜，填料柱的轴向混合有所降低但并没有消除。Ｓｅｉｂｅｒ［３１等研究了填料柱的传质??性能和液泛参数，他指出萃取时传质方向影响显著，而且填料柱的传质性能相对??于喷淋柱提高了?２？３倍，使用新型填料后，物料处理量和质量传递效率得到明??显改善。??１．１．３多孔板萃取柱????纖??

１．１．２填料萃取柱??填料萃取柱（ｐａｃｋｅｄ?ｃｏｌｕｍｎ），见图１．２，其构造与精馈和吸收操作中使用的??填料柱基本相同。对于该填料柱需要指出的是分散相入口的设计对分散相的形成??与其在塔内均勻分布起关键作用，分散相液滴应直接通入填料层内，一般其分布??器应深入填料表面以内２５？５０ｍｍ处，填料的材料应不易被分散相润湿。填料柱??的传质效率低，理论级当量高度大，一般用于所需理论级少的场合。相对于喷淋??杜，填料柱的轴向混合有所降低但并没有消除。Ｓｅｉｂｅｒ［３１等研究了填料柱的传质??性能和液泛参数，他指出萃取时传质方向影响显著，而且填料柱的传质性能相对??于喷淋柱提高了?２？３倍，使用新型填料后，物料处理量和质量传递效率得到明??显改善。??１．１．３多孔板萃取柱????纖??

【参考文献】：
期刊论文
[1]多级返流模型与扩散模型的一致性准则[J]. 钱宇.  高校化学工程学报. 1987(02)



本文编号：3328236