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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
  • ISSN号:0258-7076
  • 期刊名称:《稀有金属》
  • 时间:0
  • 分类:TQ051.83[化学工程]
  • 作者机构:[1]东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳110819, [2]东北石油大学秦皇岛分校,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51204040,U1202274,51004033,50974035); 国家科技部科技支撑计划项目(2012BAE01B02); 国家科技部高技术研究发展计划项目(2010AA03A405,2102AA062303); 中央高校基本科研业务费项目(N100302005); 国家科技部“973”计划项目(2012CBA01205)资助
中文摘要:

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。

英文摘要:

The liquid-liquid two phases flow in the high efficient clarification and extraction tank was numerically simulated using standard k-ε turbulent model coupled with Eulerian multiphase flow model and the Morsi-Alexander drag model. The ratio of oil in the water phase of outlet was detailedly investigated in different conditions. The results demonstrated that the oil content in water phase out- let with different inlet flow rates, rotational speeds and impeller off-bottom distances showed good agreement between experiment and simulation. After adding stirring of impeller in clarification chamber, the oil content in water phase of outlet decreased, meanwhile the separation process for clarification was accelerated. The optimum inlet flow rates of water and oil were 40 and 80 L·h^-1 , respectively, the rotational speed was 10 r·min^-1 and the impeller off-bottom distance was 9 cm, and then the best clarification and separation effects could be obtained in this condition. Under the same conditions, the settling separation was more effective for fluids with lower viscosity and thus smaller interface tension. In contrast, for the fluids with higher viscosity and interface tension, the stirring separation was more efficient.

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期刊信息
  • 《稀有金属》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京有色金属研究总院
  • 主编:屠海令
  • 地址:北京新街口外大街2号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:xxsf@grinm.com
  • 电话:010-82241917 62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7076
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2111/TF
  • 邮发代号:82-167
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,冶金工业类核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13688