新型大三角桨叶混合槽内流场的数值模拟

研究了应用计算流体力学对萃取过程混合澄清槽采用的大三角型桨叶进行改进,在大三角型桨叶基础上叠加闭式涡轮结构,并以水为试验介质进行验证。结果表明,改进的大三角型桨叶在抽吸能力上有明显提高,混合效果有一定改善,而搅拌功率消耗并没有显著提高。     

新型双搅拌高效澄清萃取槽中多相流体动力学的数值模拟

采用k-ε湍流模型与Eulerian多相流模型耦合,选择Morsi-Alexander相间曳力模型,对高效澄清萃取槽中液-液两相流做了数值模拟。对不同条件下萃取槽水相出口中油相杂质含量做了详细考察。结果表明:在不同入口流量、不同澄清室搅拌转速、不同搅拌桨离底高度条件下物理实验与数值模拟所得到的水相出口油相杂质含量整体趋势保持一致。澄清室增加搅拌装置能有效降低水相出口油杂质含量,加速油、水两相的澄清分离。通过数值模拟确定了实验条件水油两相入口流量分别为40和80 L·h-1、搅拌转速10 r·min-1、澄清室内搅拌桨离底高度9 cm时水油两相达到了最佳的澄清分离效果。在其他条件一定的情况下,粘度越低,两相间界面张力越小,沉降分离效果越明显。而粘度越高,两相间界面张力越大,搅拌加速分离的效果越明显。     

萃取混合澄清槽混合过程的数值模拟

应用Fluent软件对混合澄清槽的搅拌混合过程进行模拟分析,以水相和有机相(P507)两种液体为模拟对象,搅拌器采用上两层为平直叶桨和下层为涡轮桨的三层组合桨。结果表明,搅拌轴中心即前室口上方产生低压区,从而使前室液体抽吸至混合室,并在混合室内形成了周期性的上下循环流动;各层叶轮转矩由上而下逐渐递增。     

溶剂萃取塔的自动控制

1.绪言溶剂萃取工艺在工业上已广泛用于冶金分离。所用设备的型式和规格多种多样。混合器主要有混合澄清槽和萃取塔两种。在萃取塔设备内的停留时间通常比在混合澄清槽的要短得多,后者的特点是澄清槽容纳量大。因此,萃取塔对料液变化和扰动的反应是比较迅速的。     

计算机闭环控制串级萃取稀土分组过程的试验研究──兼论模拟混合澄清槽萃取过程的数学模型

在１０升混合室容积的多级混合澄清槽萃取器上，实施了溶剂萃取稀土分组生产过程的计算机闭环控制。在连续运行的五个月中，水相和有机相两个出口都稳定得到了９９．９９％纯度的产品。试验中发现基于模拟“分液漏斗法”串级萃取过程的数学模型进行的计算机仿真实验结果在萃取过程的动态响应上与混合澄清槽的实际情况有很大的差异，因此作者提出了模拟混合澄清槽萃取过程的数学模型。     

稀土元素的离心萃取分离

目前,在稀土元素的萃取分离中,从中型试验到工业规模生产均采用混合澄清槽。混合澄清槽简单(?)行,安全可靠,级效率较高,但槽中滞液量大,从投料到建立稳态的时间较长,占地面积较大。在原子能工业中首先发展起来的圆筒式离心萃取器不仅具有混合澄清槽的优点,而且又可弥补其缺陷。这种萃取设备在美国、西德、法国、苏联等都进行了研究和应用。国内经过多年的试验研究,在稀有金属冶炼、原子能、三废治理等方面已逐步转向生产应用阶段。在稀土元素萃取中用圆筒式离心萃取器进行了初步尝试,并取得了满意的试验结果。     

用偏心转盘塔萃取纯化含铀废料

研究了采用偏心转盘塔替代混合澄清槽对含铀废料进行萃取纯化,考察了转盘雷诺数、通量等对萃取的影响。结果表明:原料液中杂质含量对偏心转盘塔萃取效果影响很小;在V_o/V_a=1.2/1、转盘雷诺数约13 824、通量为66 L/h(芯块溶解液)和55 L/h(碱渣浸出液)条件下,萃取效果较好;在V_a/V_o=1.2/1、转盘雷诺数约23 128、通量为55 L/h条件下,2种原料液均有较好反萃取效果;偏心转盘塔替代混合澄清槽萃取纯化含铀废料效果较好,可在工业放大设计中参考应用。     

典型搅拌桨的固液双相流仿真研究

以典型四折叶搅拌桨为研究对象,运用CFD技术进行搅拌槽的固液双相流仿真计算。通过仿真,可观察固液两相的瞬时混合情况,仿真结果显示,搅拌流场的稳态流型与文献一致,搅拌桨功率的仿真计算值与传统公式计算值相差很小,表明运用CFD技术对搅拌槽进行模拟仿真并计算搅拌功率的方法正确可靠。     

钨萃取萃余液中有机相的减少与回收

通过改变混合澄清器澄清室的结构，增大澄清面积可以促进分相，减少萃余液残余有机相的夹杂损失；通过设计缓冲槽、采用膜分相技术或气浮法、聚结器可以很好回收萃余液中的有机相。通过这些措施，可以减少环境污染，降低废水处理难度，降低有机相消耗。     

三层桨搅拌槽内三维流场的数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)的方法,对稀土萃取过程中上两层为平直叶、底层为涡轮桨叶的三层组合桨搅拌槽内三维流场进行了研究。利用标准的k-epsilon双方程模型对无机相(水)和有机相(P507)的混合液在搅拌槽中产生的流场进行数值计算,得到这种搅拌桨以恒定转速300r/min在搅拌槽内转动时产生的速度场和压力场,以及速度分布云图、速度矢量图以及压力云图,为搅拌桨的设计与改进提供理论基础。     

液—液萃取混合沉清槽的设计进展

本文根据传质原理和有关影响设备效率的因素,论述提高液—液萃取混合沉清槽设备效率的途径,并在此基础上介绍混合沉清槽在设计结构和设计计算方面的进展情况。     

不同搅拌桨形式对稀土萃取槽内搅拌效果的影响模拟分析

搅拌桨是稀土萃取搅拌反应器最重要的辅助设备之一,不同搅拌桨类型对搅拌效果有不同影响.利用计算流体力学模拟软件--MIXSIM,对圆盘式四直叶涡轮搅拌桨及开式45 ℃折叶涡轮搅拌桨的搅拌情况进行模拟分析,得出了2种搅拌桨的搅拌混合特点及应用范围.     

半圆管挡板搅拌槽内的固液悬浮

为了提高固液悬浮性能,设计了一种半圆管挡板搅拌槽。采用数值模拟和试验测试相结合的方法,研究了半圆管挡板Rushton桨搅拌槽内石英砂—水的混合特性,分析了固液悬浮特征、固相浓度分布和功率消耗情况,并与标准平直挡板搅拌槽内的悬浮性能进行了对比。结果表明,同一搅拌转速时,半圆管挡板能改善悬浮性能,低固含率(5%)时效果更好。整体而言,半圆管挡板搅拌时石英砂的浓度分布比标准平直挡板搅拌时均匀,而且功率准数低13%左右,节能效应明显。研究结果为半圆管挡板的工业应用奠定了基础。     

提高混合澄清萃取槽效率的一些措施

根据混合澄清机理,总结了国内外多种混合澄清萃取槽的优缺点,从混合与澄清2个方面探讨了提高萃取箱萃取效率的措施.     

大型多级混合澄清萃取槽的设计探讨

归纳列出了现有混合澄清萃取槽的不足之处 ,以设计 2m3混合室的多级萃取槽为例 ,论述如何克服所述的不足 ,并用图示说明本设计导流管的连接方式和液面控制装置的结构及控制效果。整个萃取槽构造和配置经济合理 ,简单易行。     

基于Fluent的稀土萃取搅拌槽的优化设计

应用Fluent软件对混合澄清槽的搅拌桨进行优化设计。以水相和有机相混合液为模拟对象,将传统的的2片桨叶搅拌桨优化设计成4片桨叶。结果表明,改进的搅拌桨在压力、速度和湍动能等方面都优于改进前,但因增加了搅拌桨叶片数量,能量消耗有所增大。     

开启式折叶涡轮动力消耗的实测与估算

有色冶金工厂中,大(旦力)地应用着搅拌设备,在固、液相混合过程中尤其广泛。近年来,开启式折叶涡轮搅拌桨,由于在搅拌固液比重差大的低粘度物料的矿浆时,较其他搅拌桨的效果好,且消耗的动力较少,再加上制造简单,     

基于正交试验法的萃取槽澄清效率研究

以稀土萃取槽模型为研究对象,运用ANSYS Fluent流体仿真软件对加入搅拌桨后的澄清室内的澄清过程进行模拟分析,通过观察分散带厚度的变化来分析不同入口速度、搅拌转速以及搅拌桨距离澄清室底部的高度对澄清效率的影响。研究表明:当入口速度为0.1 m/s,搅拌转速为25 r/min,搅拌桨离底高度为400 mm时,分散带厚度最小,澄清效率最高。     

萃取槽界面自控计算及应用

箱式萃取槽容易由实验放大,可靠程度高,在液—液萃取中被广泛采用。但是由操作人员调节重相阀门控制澄清室界面的操作烦琐,熟练者也难于掌握各级间的流量平衡而使界面稳定,因此国内外均采用各种形式的连通器装置使界面实现自控。这不仅大大简化了操作,而且由于流量均衡减少了两相夹带,降低有价金属损失,改善了操作指标。     

液膜萃取法回收废胶体钯活化液中的钯

传统钯回收方法存在成本高、分离效率低,适合高含量钯回收等问题,试验采用液膜萃取法回收废胶体钯活化液中的钯,并考察了内相试剂用量、流动载体用量、表面活性剂用量、油内比、乳水比、外相酸碱度等因素对钯萃取率的影响。结果表明:以9%N503、4%Span80、2%液体石蜡、85%磺化煤油组成膜相,内相试剂EDTA溶液浓度为0.2 mol/L,油内比为1∶1,乳水比为1∶5,外相pH值为2.0时,液膜萃取效果最好,钯萃取率可达96.6%。该方法具有效率高、成本低等优点,适合低含量钯的回收。