CO_2微细气泡在NaOH溶液中吸收速率研究

以喷气机械搅拌精炼过程为背景,研究了搅拌方式、喷气流量、搅拌转速等因素对气体吸收速率的影响,通过测定NaOH吸收CO2的速率研究气泡微细化过程,探讨了各种因素对容积传质系数和CO2利用率的影响规律.结果表明,中心搅拌情况下传质系数和气体利用率按单向、间歇和双向模式增加;容积传质系数无论在何种搅拌模式下均随着气体流量的增加而增加,但气体利用率则随着气体流量的增加而呈现先减小后增大的趋势:中心单向搅拌模式下容积传质系数和气体利用率均随着搅拌速率的增加而变小.在实验基础上,应用因次分析原理关联了容积传质系数与相关数群的准数方程,为高温实验的气泡微细化了提供科学和实验依据.     

气泡细化过程中气含率的实验研究

应用压差法测定局部气含率,用膨胀法测定平均气含率.分别讨论了中心和偏心搅拌模式下气体流量、搅拌转速等因素对局部气含率和平均气含率的影响,以及局部气含率沿径向的变化规律.结果表明,中心双向搅拌和偏心单向搅拌均可显著提高气含率,且后者更有效;在筒内壁附近的气含率无论何种搅拌方式均随着气体流量的增大而增大;中心搅拌下的气含率随着径向距离的增大而下降,但偏心搅拌则在不同的位置气含率沿径向的变化表现出不同的变化趋势:平均气含率无论中心和偏心搅拌均随流量增加,但随转速的增加中心搅拌模式下气含率变小而偏心搅拌模式下的则增大.     

管式搅拌反应器功率特性研究

以新型管式搅拌反应器为研究对象,在冷态物理模拟的基础上,研究了管式搅拌反应器内的功率特性,以水作为介质,在流量0～3.6 m3/h,搅拌转速100～400 r/min范围内考察了搅拌转速对功率的影响,并对功率准数与雷诺数的关系进行了分析.研究结果表明,在实验范围内,T型桨管式搅拌反应器的搅拌功率P与N1.3～1.4近似成正比;搅拌功率准数与雷诺数满足下列关系式Np=109.79Re1.69.     

放大的三级双搅拌萃取槽内油水分离过程的数值模拟

采用Eulerian多相流模型及Morsi-Alexander相间曳力系数模型耦合,对放大的三级双搅拌萃取槽内流体流动特性进行数值模拟。结果表明：澄清室内增加搅拌装置能有效降低异相出口的杂质含量,加速油、水两相的澄清分离;能有效破碎来自混合室的油水包裹液滴,抑制出口回流,提高油、水两相的分离效率;澄清室内增加搅拌装置耗费的功率相比混合室内的搅拌功率可以忽略不计,利于新设备的工业推广。     

改进Intermig桨种分槽搅拌性能的数值模拟

利用商业CFD软件Fluent 12.0和并行计算系统图形工作站,对改进的Intermig桨种分槽内部流场进行了三维数值解析.采用Realizable κ-ω流模型和欧拉-欧拉多相流模型对槽内不同桨叶离底距离C、桨叶直径D下的氢氧化铝颗粒悬浮规律以及搅拌桨功率消耗进行了模拟.结果显示,搅拌转速一定的条件下,桨叶直径越大...     

流体中气泡微细化与分散过程的数值模拟

采用CFD商用软件模拟了搅拌加喷吹情况下溶池中流场和相的分布.对比分析了水模型内单相流和两相流时液面和轴向迹线图、矢量图和相分布图,重点考察了中心搅拌和偏向搅拌对漩涡和相分布的影响规律.模拟结果表明,中心搅拌模式下在搅拌桨轴附近形成很大的漩涡,偏心时虽然也有漩涡形成,但偏离轴心.两相流偏心搅拌模式下由于漩涡较小且偏离轴心,有利于气体的分散;偏心搅拌与中心搅拌相比可以抑制漩涡在几何中心的形成,有利于气体的分散和气泡的细化,同时偏心搅拌也可以有效地抑制水模底部的死区.研究结果对喷气机械搅拌装置的设计具有参考价值.     

基于CPFD的流化床反应器的数值模拟

流化床反应器已被广泛应用于冶金等领域,其结构设计、优化与放大至关重要。本文利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件对两种典型的流化床反应器的颗粒-流体流动进行了数值模拟,结果显示该方法能够有效模拟颗粒和流体的真实运动状态,可以为设计人员和使用人员的设计、选型、控制和操作提供相应的理论依据。     

高效澄清萃取槽内搅拌对液液分离特性的影响

针对传统稀土萃取混合澄清槽存在的问题,提出了在澄清室增加搅拌装置以提高澄清效率的方法。通过对四斜叶搅拌桨、Intermig桨及框式搅拌桨等不同桨型搅拌对澄清度影响的研究,证实四斜叶桨是合适的桨型,经搅拌之后,澄清室两相分离效果明显优于传统混合澄清槽,澄清度平均提高30%以上。在转速20,30,40和50 r·min-1条件下,搅拌桨离底距离分别为4.0,5.5,7.0,8.5和10.0 cm,搅拌桨距溢流口距离分别为10,13和16 cm时,对四斜叶桨搅拌澄清度的研究结果表明,低转速下澄清效果更好,搅拌桨距离溢流口越近澄清效果越好,而搅拌桨离底距离8.5cm,即处于两相混合带附近时澄清效果最佳。在此基础上,根据因次分析原理和试验数据建立了澄清度因次公式。     

种分槽改进Intermig桨搅拌性能的实验研究

为了研究改进的Intermig桨的搅拌性能,在无挡板的氧化铝种分搅拌槽内,采用PC6D颗粒浓度测量仪对水-玻璃珠液-固体系在不同条件下的颗粒轴向和径向局部浓度进行了测量与分析.结果表明,较高的搅拌转速和体系粘度更有利于固体颗粒的悬浮.粘度μ=3.50×10-3Pa·s、转速n=172 r/min时,实验浓度平均值是理论...