脈沖篩板柱是化工工藝中最重要的萃取設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于核燃料后處理中。分散相液滴直徑、存留分?jǐn)?shù)和總體積傳質(zhì)系數(shù)是衡量脈沖篩板柱工作性能的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)脈沖篩板柱的優(yōu)化、放大有直接的影響。本論文研究了脈沖篩板柱的質(zhì)量傳遞性能，對(duì)有傳質(zhì)條件下的脈沖篩板柱水力學(xué)性能(分散相液滴直徑和存留分?jǐn)?shù))進(jìn)行了探討，并應(yīng)用CFD(Computational Fluid Dynamics)軟件對(duì)脈沖篩板柱的內(nèi)部流場(chǎng)信息作了模擬。 實(shí)驗(yàn)所采用柱形為Φ38mm標(biāo)準(zhǔn)脈沖篩板柱，以30%TBP(磷酸三丁酯)/煤油—硝酸—水(硝酸濃度為3mol/L)為研究體系，水作為連續(xù)相、30%TBP/煤油作為分散相、硝酸作為溶質(zhì)，萃取傳遞方向?yàn)檫B續(xù)相到分散相。實(shí)驗(yàn)分別采用照相法、體積置換法及穩(wěn)態(tài)濃度剖面法對(duì)脈沖篩板柱中分散相液滴直徑、存留分?jǐn)?shù)和總體積傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行測(cè)量，具體考察了連續(xù)相表觀流速、分散相表觀流速、脈沖強(qiáng)度、流比及總表觀流速等操作條件對(duì)脈沖篩板柱液滴直徑、存留分?jǐn)?shù)和總體積傳質(zhì)系數(shù)的影響。 實(shí)驗(yàn)研究表明：分散相液滴直徑隨著兩相表觀流速、總表觀流速的增大而增大，隨脈沖強(qiáng)度的增大而減��；連續(xù)相表觀流速恒定時(shí)，液滴直徑隨流比增...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 乏燃料后處理
        1.1.2 PUREX 流程及萃取設(shè)備
        1.1.3 TBP 萃取硝酸行為
    1.2 脈沖篩板柱
        1.2.1 脈沖篩板柱的結(jié)構(gòu)和操作特性
        1.2.2 脈沖篩板柱的水力學(xué)性能
        1.2.3 脈沖篩板柱的傳質(zhì)特性
        1.2.4 脈沖篩板柱傳質(zhì)特性的影響因素
    1.3 萃取柱傳質(zhì)模型
        1.3.1 柱塞流模型
        1.3.2 軸向擴(kuò)散模型
    1.4 脈沖篩板柱 CFD 模擬簡(jiǎn)介
    1.5 國(guó)內(nèi)外萃取柱傳質(zhì)研究
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)處理
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和體系
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)體系
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)操作條件
    2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法
        2.2.1 分散相液滴直徑測(cè)量
        2.2.2 分散相存留分?jǐn)?shù)測(cè)量
        2.2.3 總體積傳質(zhì)系數(shù)測(cè)量
    2.3 數(shù)據(jù)處理方法
        2.3.1 分散相液滴直徑數(shù)據(jù)處理
        2.3.2 分散相存留分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)處理
        2.3.3 總體積傳質(zhì)系數(shù)數(shù)據(jù)處理
    2.4 CFD 模擬設(shè)置
        2.4.1 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及劃分
        2.4.2 計(jì)算模型
        2.4.3 邊界條件
    2.5 本章小結(jié)
第3章 脈沖篩板柱水力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 脈沖篩板柱液滴直徑影響因素研究
        3.1.1 兩相表觀流速對(duì)液滴直徑的影響
        3.1.2 脈沖強(qiáng)度對(duì)液滴直徑的影響
        3.1.3 流比對(duì)液滴直徑的影響
        3.1.4 液滴直徑分布
    3.2 脈沖篩板柱存留分?jǐn)?shù)影響因素研究
        3.2.1 兩相表觀流速對(duì)存留分?jǐn)?shù)的影響
        3.2.2 脈沖強(qiáng)度對(duì)存留分?jǐn)?shù)的影響
        3.2.3 流比對(duì)存留分?jǐn)?shù)的影響
    3.3 分散相液滴直徑和存留分?jǐn)?shù)關(guān)聯(lián)式擬合
        3.3.1 分散相液滴直徑關(guān)聯(lián)式
        3.3.2 分散相存留分?jǐn)?shù)關(guān)聯(lián)式
    3.4 有、無(wú)傳質(zhì)條件下分散相液滴直徑和存留分?jǐn)?shù)比較
    3.5 本章小結(jié)
第4章 脈沖篩板柱傳質(zhì)過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 脈沖篩板柱總體積傳質(zhì)系數(shù)影響因素研究
        4.1.1 兩相表觀流速對(duì) K_oxa 的影響
        4.1.2 脈沖強(qiáng)度對(duì) K_oxa 的影響
        4.1.3 流比對(duì) K_oxa 的影響
    4.2 總體積傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式擬合
    4.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 CFD 模擬結(jié)果及分析
    5.1 兩相流速分布
    5.2 兩相體積分?jǐn)?shù)分布
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
符號(hào)說(shuō)明



本文編號(hào)：3785616