新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究

发布时间：2022-01-25 15:20

　　氧化铝生产过程中,由于沉降分离操作上的各种失误,常出现沉降槽“跑浑”及“垮槽”等事故,造成极大的经济损失。近些年,高效深锥沉降槽在我国应用广泛,但在处理一水铝石产生的赤泥时存在一些问题。因此,为了强化赤泥的沉降分离,提高赤泥的沉降速度,改善沉降槽溢流质量和底流的浓稠度,并提高设备的生产效率和降低生产成本,本文在深锥沉降槽的基础上,改进并设计了新型沉降槽。主要研究内容如下：（1）根据相似原理设计物理模拟实验装置,本文改进了高效沉降槽,设计了带有圆锥形沉降器的沉降槽和旋液分离沉降槽。（2）对不同结构的四种沉降槽,采用PIV技术测试不同流量下沉降槽内部流体流场及固体沉降流场,得到如下规律：1号和2号沉降槽的固体随着液体在槽内从右向左然后向下沉降,3号和4号沉降槽液体在旋液分离器中从右向左旋转运动,到底部转而向上,流量大时会从旋液分离器顶部产生溢流,固体从右到左呈螺旋状向下沉降运动。3号和4号沉降槽的流场好于1号和2号沉降槽。3号沉降槽在流量为1.0m3/h时固体沉降速度流场比较好。对于4号沉降槽适当增大的流量有利于固体颗粒的沉降,最佳液体流量为2.0m3/h。随着流量的增大,四个沉降槽槽内液... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

数字式粘度计Fig:2_7Di多talViscometer

多相流模型进行稱合，对沉降槽内气液两相流场进行的处理采用标准壁面函数法。对流体流动进行稳态计算SIMPLE算法进行求解，离散格式采用二阶迎风，所有测试系统IV部分和尖验部分构成。实验部分为丨m行姐装的1卷，沉降槽t:ll有机玻璃制作而成，为高0.3ni，屮心截而筒下部圆锥的沉降槽，玻璃厚度为1cm。沉降糟及PIV头与激光发生器位置成90°用，分别:ii直于沉降槽的沉降槽中心垂直面形成一激光片光，片光位于沉降筒将被精确测量、果、分析和处理。

步骤七：更换其他三个沉降槽，把图3.3中沉降槽记为1号槽，图3.5中沉降槽记2号槽，图3.8中两个沉降槽分别记为3、4号沉降槽，重复步骤二到六，直至完成沉降槽设计方案的内部流场的PIV测试；步骤八：选用有机玻璃珠（密度为1200kg/m3)作为示踪粒子。更换四个沉降槽，重复步骤二到七测沉降槽中固体沉降流场，直至完成四种设计方案的内部流场的测试。.2计算模型和边界条件选取4号沉降槽模型进行计算，计算域采用整个流体区域，模型尺寸与实验模型保一致，并选取空气和水作为气液两相进行模拟。对于进口采用速度入口，进口流量与条件一致，溢流出口和槽顶部采用常IK出U条件。采用四面体网格对沉降槽模型进行网格划分，网格模型如阁4.3所示。基于网格独分祈，模型网格数量为45万。黎删 仏-.

【参考文献】：
期刊论文
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[2]高分子絮凝剂在拜耳法生产氧化铝赤泥沉降中的应用[J]. 左林举.  有色冶金节能. 2012(06)
[3]液-固旋液分离器的设计[J]. 张国娟.  机械工程师. 2012(06)
[4]氧化铝行业沉降槽的优化设计和改造[J]. 张玲.  科技致富向导. 2010(29)
[5]烧结法赤泥基本特性的研究[J]. 刘昌俊,李文成,周晓燕,栾兆坤.  环境工程学报. 2009(04)
[6]拜耳法赤泥沉降槽高效化改造[J]. 吴建伟.  有色设备. 2007(06)
[7]旋液分离器的设计[J]. 王宏.  氯碱工业. 2007(S1)
[8]新型高效沉降槽的开发及其应用[J]. 谢晓宇,闫禄军.  化工机械. 2007(01)
[9]拜耳法赤泥沉降槽的技术改造[J]. 王鸿雁,李明福,门新强.  有色设备. 2005(06)
[10]拜耳法赤泥分离洗涤三种流程的比选[J]. 韩安玲.  轻金属. 2005(03)

硕士论文
[1]沉降槽中射流泵和给料筒的实验研究[D]. 廖沙.中南大学 2013
[2]新型高分子絮凝剂的研制及其在氧化铝工业中的应用[D]. 李庆刚.中南大学 2010



本文编号：3608773