萃取槽澄清室的澄清性能研究与结构设计

发布时间：2023-04-26 06:05

　　混合澄清槽因其具有结构简单、级效率高、环境适应性强、萃取效果好等优点,被广泛应用在稀土萃取工业中。目前稀土萃取工业中的研究已经取得了极大的发展,国内外研究人员设计不同内部结构的澄清室,这些结构设计只通过延长澄清室的路径,来提高澄清效果,没有突破重力作用下两相分离的局限性,存在占地面积大,物料存储量大等问题。针对这些问题,本文提出在澄清室中加入搅拌桨,设计澄清效果好、澄清时间短的澄清室结构。所做的主要工作如下:本文以某企业中的200L萃取槽为研究原型,缩短澄清室长度并加入搅拌桨,通过SolidWorks建立澄清室的三维模型,以水与P507分别作为水相与有机相,采用软件FLUENT模拟澄清室的澄清过程,以分散带厚度、澄清时间、两相出口含杂量为评价指标,对澄清效率和澄清效果进行研究分析,为之后澄清室结构的研究提供参考。在澄清室中对加入搅拌桨与不加搅拌桨的澄清效果进行模拟,分析得出,澄清室中加入搅拌桨的分散带厚度小,出口杂质少,澄清速率快,澄清效果好。以此为基础,研究不同搅拌桨型、离底高度、搅拌转速对澄清效果的影响,通过模拟澄清室内不同搅拌桨的澄清过程,分析分散带厚度和澄清室出口含杂量的变化,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 稀土的概述与应用
        1.1.2 萃取槽萃取分离技术的现状及发展趋势
    1.2 稀土萃取槽的研究现状和发展趋势
    1.3 CFD的发展和应用
    1.4 课题研究目的及主要内容
第二章 澄清室的数值模拟理论与方法
    2.1 数值模拟的理论基础
        2.1.1 流体流动的控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 多相流模型
    2.2 CFD模拟策略与方法
第三章 萃取槽澄清室的澄清效果研究
    3.1 澄清室与搅拌桨的模型结构
        3.1.1 澄清室尺寸的确定
        3.1.2 搅拌桨的设置
    3.2 澄清室内结构网格划分
    3.3 FLUENT求解过程
    3.4 不同澄清室类型对澄清效果的模拟分析
    3.5 不同澄清室结构的速度场分析
    3.6 搅拌桨类型对澄清效果的影响分析
    3.7 搅拌桨高度对澄清效果的影响分析
    3.8 搅拌桨转速对澄清效果的影响分析
    3.9 本章小结
第四章 搅拌澄清室澄清过程的分析研究
    4.1 澄清室的两相澄清过程模拟
        4.1.1 非定常流动的模拟理论
        4.1.2 澄清过程的FLUENT求解过程
        4.1.3 计算结果与分析
    4.2 分散带厚度分析
        4.2.1 搅拌桨高度对澄清过程的影响
        4.2.2 搅拌桨类型对澄清过程的影响
        4.2.3 搅拌桨转速对澄清过程的影响
    4.3 本章小结
第五章 入口速度对澄清过程的研究分析
    5.1 入口速度对澄清过程的分析
        5.1.1 不同入口速度对分散带的模拟分析
        5.1.2 入口速度对澄清过程的模拟分析
    5.2 入口速度对搅拌桨转速的影响分析
        5.2.1 低入口速度对澄清过程的模拟分析
        5.2.2 高入口速度对澄清过程的模拟分析
    5.3 澄清室在企业的实际应用
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位的研究成果



本文编号：3801898