【摘要】：混合澄清器是稀土萃取工業(yè)中最被廣泛使用的設(shè)備,具有一系列適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)點。對其進行的流體動力學(xué)研究已有幾十年的歷史,尤其是對混合室的研究已經(jīng)得到了不少重要的理論成果,但對澄清室澄清過程的研究一直相對較少,對澄清過程的認識還停留在一個比較低級的階段。本文提出以安裝豎直型擋板來提升澄清室的澄清效率,運用Fluent軟件對其澄清效果進行了數(shù)值模擬,得出了相關(guān)參數(shù)下的澄清效果與擋板的最佳安裝高度。首先,本文利用分散帶厚度、速度矢量圖、水相出口的含油量三項評判指標,研究了澄清室安裝擋板與不安裝擋板的澄清效果對比,結(jié)果表明澄清室安裝擋板后各項指標都較不安裝擋板的澄清室提高了許多。在研究的過程中分析了澄清過程的不同階段,指出了澄清速率會降低的本質(zhì)原因并提出了相應(yīng)的解決辦法。隨后,在確定了擋板澄清室的澄清效率更佳之后,研究了14組不同擋板安裝高度的澄清室,利用分散帶厚度對比的原則確定了最佳的擋板安裝高度,以50L萃取槽為對象研究的最佳擋板安裝高度為310mm。并選擇了三組較有代表性的擋板澄清室來進行速度矢量圖比對,分析了不同擋板安裝高度對液滴流的影響,研究發(fā)現(xiàn)擋板安裝太高容易在澄清室底部形成殘存,太低則容易加大相的夾帶損失,進一步證明了最佳擋板安裝高度的合理性。最后,研究了相比與入口速度這兩個萃取參數(shù)對澄清過程與擋板最佳安裝高度的影響關(guān)系,發(fā)現(xiàn)不同相比對澄清過程影響不大但對擋板的最佳安裝高度影響很大,而不同入口速度則對澄清過程影響很大但對擋板的最佳安裝高度沒有影響。具體的影響關(guān)系是:由于不同相比決定了不同的兩相理論分界線,而最佳擋板安裝高度值應(yīng)該等于由相比所確定的兩相理論分界線的高度;已經(jīng)澄清分相完成的兩相特別容易受到大的入口速度的沖擊影響,因此入口速度的選擇不宜太大。本文的研究結(jié)果是結(jié)合生產(chǎn)實際得來的,對澄清設(shè)備的研究與開發(fā)應(yīng)用有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF351
【圖文】：

A— 水相；O—有機相；M—混合相圖 1.1 全逆流混合澄清器的 2 級展開示意圖（2）EC-D 型混合澄清器沈祖鈞等[25]于 1987 年提出的一種新型 EC-D 型混合澄清器，其流量示意圖如圖1.2。A—水相；O—有機相；M—混合相圖 1.2 EC-D 型混合澄清器流量示意圖從圖中我們可以看出，有機相和水相分別來自于下一級和上一級但都通過底部前室

8A—水相；O—有機相；M—混合相圖 1.2 EC-D 型混合澄清器流量示意圖以看出，有機相和水相分別來自于下一級和上一級加了兩相在混合室的行程，級效率較高。由于機械相被不斷吸入，間接推動了混合相進入澄清室，致混合室。但是這種攪拌形式下，其攪拌強度較大，需大，且容易由于過度攪拌導(dǎo)致相的粒徑太小而不便措施，兩相完全由重力作用自然澄清需要較多時間層槽對比剖析了 EC-D 型混合澄清器的性能后設(shè)計一種的混合澄清器，圖 1.3 是其單級示意圖。

②—混合室； ③—澄清室A—水相；O—有機相；M—混合相圖 1.3 雙混淺層槽單級示意圖可以看出該設(shè)備每級都串聯(lián)有兩個混合室，這不但大是改善了混合相在混合室停留的時間分布，提高了混合室底部并不在同一個平面，澄清區(qū)深度較淺，液流的穩(wěn)定性，這很好的解決了槽體內(nèi)殘存量大的量的溶液時，所需占地面積大，且由于使用雙攪拌拌混合澄清器的研究[27-30]從澄清性能的角度在澄清室也安裝攪拌的研究表明，澄清室安裝攪拌能夠有效提高澄清分作為澄清室的攪拌槳，澄清效率平均提高 30%以上清室水相的速度矢量圖，驗證了用數(shù)值模擬方法得步說明澄清室增加攪拌能夠有效抑制回流，提高油水

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本文編號：2750988