双搅拌高效澄清萃取槽澄清度的因次分析

提出了“双搅拌新型高效分离萃取槽”的新概念,即在澄清室增加搅拌装置,通过选择适当的搅拌条件,提高萃取过程水相与有机相的澄清分离速率,从而达到提高萃取设备效率的目的.设计了一套双搅拌萃取水模型实验装置,采用冷态模拟手段研究不同搅拌条件下搅拌离心场及重力场耦合作用对萃取槽澄清室中水油两相分离效果的影响,并结合实验数据,建立了实验范围内的开式45°涡轮桨的澄清度与搅拌转速、离底距离、搅拌桨距溢流口距离之间的准数方程.经实验验证,计算值与实验值吻合良好.     

搅拌对箱式混合澄清槽流动性能的影响

针对当前混合澄清萃取槽存在的问题,提出了改进的新型混合澄清萃取槽.采用专业的流体力学数值模拟软件ANSYS/FLUENT,对新型萃取槽内流场情况进行了模拟研究.结果表明,在油水两相流速分别为0.22和0.11 m/s,混合室搅拌转速为800 r/min,澄清室搅拌转速为20 r/min时,与传统萃取槽相比,在搅拌作用下,新型萃取槽澄清室内桨叶附近的混合带更窄,两相分离效果更佳;混合室内桨叶上下方流场呈涡旋流,与六直叶涡轮桨搅拌特点相符.     

双搅拌高效澄清萃取槽澄清室流动特性的数值模拟

利用商用CFD软件FLUENT120,采用Eulerian多相流模型及Morsi Alexander相间曳力系数模型耦合,对新型双搅拌澄清萃取槽澄清室流体流动特性进行数值模拟.结果表明:澄清室增加搅拌能有效缩短分散带厚度的稳定时间,能降低水相出口油相夹带值,能加速油、水两相的澄清分离.数值模拟得到的澄清室水相速度矢量图与PIV实测得到的速度矢量图趋势保持一致,进一步说明澄清室内加搅拌能有效抑制回流,提高油、水两相分离效率.     

双搅拌高效澄清萃取槽混合室均混时间的数值模拟

利用CFD软件FLUENT120,采用Realizablek-ε湍流模型、Eulerian多相流模型及Morsi Alexander相间曳力系数模型,使用滑移网格法处理桨叶的旋转区域,对新型萃取槽混合室内的液-液体系的均混时间以及搅拌功率进行数值模拟.结果表明:随着搅拌转速的增大,搅拌桨消耗的功率增加,水油两相的均混时间减小.搅拌桨转速达到400r/min后,增大转速则搅拌功率继续增大,但对液-液两相均匀混合时间的影响不大.     

固液混合过程的数值模拟及实验研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,对搅拌槽中的固液混合过程进行数值模拟,研究不同转速下固液相的分布规律,并得到固体颗粒完全离底悬浮的临界转速。结果表明,对于平直叶涡轮式搅拌器,当安装高度为100 mm时,随着涡轮式搅拌器转速的逐渐增大,槽底的中心沉积区逐渐减小,固体颗粒在300 r/min的转速下达到完全离底悬浮;对于斜叶涡轮式搅拌器,固体颗粒在250 r/min的转速下达到完全离底悬浮。通过与实验结果比较,可以认为CFD方法能够较好地还原搅拌过程。此外,通过改变搅拌器叶片的角度以及搅拌器的安装位置,明确了斜叶涡轮式搅拌器更适合固液混合体系,并且在安装高度为直径的0.5～0.8倍时,能够在较低的临界转速下,使固体颗粒达到完全离底悬浮,明显降低搅拌功耗,具有良好的经济效益。     

搅拌槽示踪剂浓度扩散模拟与实验研究

针对单层双桨叶圆形搅拌槽不同参数(桨叶角度、桨叶离底高度、桨叶宽度、桨叶直径,水平加料点),运用CFD软件Fluent对搅拌槽内流场进行数值模拟,计算并分析了各个参数对混合时间、搅拌功率和单位体积混合能等3个指标的影响;进行了不同桨叶角度和桨叶离底高度条件下的实验研究,运用电导率测试法测量搅拌溶液浓度的变化曲线,并与数值模拟结果进行了对比。研究结果表明,单位体积混合能指标能综合混合时间与搅拌功率,可作为参数优化的指标;在单因素条件下,桨叶角度优化为20°、桨叶离底高度为500 mm、桨叶宽度为80 mm、桨叶直径为300 mm,水平加料点为100 mm;实验研究中示踪剂Na Cl溶液的浓度变化曲线与数值模拟的溶液浓度变化曲线的相关系数在0.77~0.86,故可通过数值模拟的方法在一定程度上进行搅拌槽参数优化设计。     

搅拌槽内轴向对流循环的试验

以搅拌槽内单相湍流流场为研究对象,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对MK和ZHX搅拌器进行流场测试,得到不同几何参数的搅拌器在不同工况下的时均速度场分布.在此基础上计算挡板前轴向速度梯度的分布,由速度梯度的衰减确定搅拌槽内轴向对流循环的有效作用范围,并考察桨型、叶轮离底间隙和叶轮转速对轴向对流循环有效作用范围的影响.试验结果表明,在液面高度等于槽径时,轴流桨搅拌槽内轴向对流循环的有效作用范围与桨型、叶轮离底间隙和叶轮转速无关,高度为槽径的2/3.     

过渡流搅拌槽内单颗粒悬浮特性的实验研究

利用高速摄像技术对过渡流搅拌槽内单颗粒的运动特性进行捕捉,分析了搅拌雷诺数及桨叶离底高度对颗粒悬浮运动的影响规律,并使用二维粒子图像测速技术得到搅拌槽内的流场信息。研究结果表明：颗粒的临界悬浮转速随桨叶离底高度的降低而降低;桨叶离底高度对颗粒在槽底的运动影响较大;颗粒在垂直离底悬浮后,于桨盘下方附近螺旋上升或作持续的螺旋状圆周运动;搅拌雷诺数升高对颗粒垂直上升的最大高度和最大速度影响较小,但会减小垂直上升过程中桨盘的转动圈数;颗粒螺旋上升是由于轴向流场在颗粒停滞位置向两侧产生了分叉;颗粒的悬浮主要是由流体的主体流动引起的。     

无挡板搅拌槽内固液悬浮的试验

在直径为0.34 m的无挡板平底圆筒搅拌槽内,采用PBT和ZHX两种搅拌桨对固相体积分数为20%的玻璃微珠-水固液两相体系的悬浮特性进行试验研究.采用固体激光器和数码相机分别研究了搅拌桨离底间距和桨型,以及偏心搅拌时偏心率对固相颗粒的悬浮状态与悬浮临界转速及功率消耗的影响,得出了无论是同轴搅拌还是偏心搅拌,搅拌槽底部边缘角落区的颗粒都不能沿周向同时悬浮.搅拌桨离底间距较低有利于颗粒的悬浮,所耗功率愈小,在相同工况下固相颗粒的悬浮效果PBT型桨优于ZHX型桨,偏心搅拌时,颗粒悬浮临界转速和功率消耗均较同轴时的大,且随偏心率的增加而增大,因而,对高浓度固液两相体系的悬浮混合不宜采用偏心的搅拌装置操作.     

混合澄清槽萃取过程自适应控制系统的仿真

一、萃取过程简介 核燃料萃取过程,目前已经规范化了,称为普雷克斯流程。它是在十六级混合澄清槽中进行的,如图1所示。 由图1可见,混合澄清槽萃取过程,是一个多输入多输出的控制对象。它有三个输入作用,分别为萃取剂流量Qx,待萃取料液流量Qf和洗涤剂流量Qs;有四个输出量,分别为第七级有机相溶液中含铀的浓度Y7u,第八级有机相溶液中含铀的浓度Y8u,第十六级出口处有机相溶液中含铀的浓度Y16u以及第一级出口处萃残液中含铀的浓度Xwu。此外,混合澄清槽萃取过程还常常受到萃取剂浓度 Cx,料液浓度CF以及脉冲搅拌等外界干扰的影响,如图2所示。 …     

低品位硫铜钴矿生物浸出液中铜的分离

生物氧化法处理低品位铜钴硫化矿时,浸出液常含有高浓度的铁、低浓度的钴及一定量的铜,因此在回收钴前对其中的铜进行选择性分离提取,并避免钴的损失.采用萃取剂LIX984N选择性分离低品位硫铜钴矿生物浸出液中的铜.结果表明,当采用LIX984N体积分数为25%的有机相,在环境温度为35℃,相比为1∶1时,混合时间为5min,平衡pH值为125的条件下,可达到994%的铜萃取率.该条件下铁夹带仅为403%,钴共萃率0849%.对负载有机相采用中性水在相比1∶1的条件下洗涤,使钴和铁夹带分别降至0008%和0766%.洗涤后,负载有机相采用200g/L硫酸水溶液反萃,当有机相与水相体积比为1∶1时,经过2级逆流反萃时,铜反萃率达到9813%.     

行星式搅拌釜混合性能的数值模拟

使用Fluent软件数值模拟行星式搅拌釜高黏熔体中固液混合过程,研究搅拌桨自转速度和安装高度对搅拌釜混合性能的影响.采用欧拉模型、动网格技术和用户自定义函数,在搅拌桨不同自转速度和安装高度下,数值计算了搅拌釜内固液两相流的流场、混合时间和搅拌桨的扭矩,用搅拌功率和单位体积混合能评价搅拌釜的混合效率.计算结果表明,搅拌桨自转速度从20r/mim提高到60r/min,物料混合时间缩短,搅拌功率和单位体积混合能增大,混合效率降低;搅拌桨安装高度从20mm增加到60mm,物料混合时间缩短,搅拌功率变化不大,单位体积混合能减小,混合效率提高.     

叶片宽度比对同心双螺旋静态混合器混合性能的影响

同心双螺旋静态混合器是一种新型的静态混合装置,能够实现流体在混合管内的同心反向螺旋流动。为探究同心双螺旋元件内外叶片宽度比对混合效果的影响规律,利用Fluent中多相流混合模型对低雷诺数状态下该混合器内的混合过程进行了数值模拟,研究结果表明：在较低雷诺数下,同心双螺旋静态混合器与对应尺寸的传统Kenics型混合器相比混合效果明显提升,在叶片宽度比e为0~3/2时混合效果提升6.9%~28%;随着内外叶片宽度比的增大,混合效果呈现先增后减的规律,当e=2/3时混合效果最好;在不同的宽度比下,流体的分离强度沿混合管轴向变化规律相同,即在第一个混合元件内分离强度下降缓慢,第二、三个元件内下降迅速,第四个元件内几乎保持不变而处于维持混合状态,说明本文所研究的混合器使用较少的混合元件即可达到较好的混合效果。     

深度还原-弱磁选回收稀土尾矿中铁的试验研究

对某全铁品位为1625%的稀土尾矿进行了深度还原-弱磁选回收铁试验研究,研究了还原剂种类及用量、焙烧温度及时间、磨矿细度及磁场强度对铁精矿品位和回收率的影响,并采用SEM,XRD等手段对稀土尾矿、焙烧产物、铁精矿进行了测试.结果表明,在烟煤质量分数30%,焙烧温度1300℃,焙烧时间60min,磨矿细度-0074mm占75%,磁场强度118kA/m的条件下,所得铁精矿TFe品位可达8076%,铁回收率可达9324%;稀土尾矿经深度还原后,其中的赤、褐铁矿、硅酸铁等含铁矿物转化为单质铁,铁精矿品位和回收率较常规选矿方法大幅度提高,同时脉石矿物组成简单,有利于萤石的富集回收.     

氟碳铈矿稀土萃取分离新流程的研究

根据氟碳铈矿稀土组成的特点和市场可预测的稀土产品结构 ,应用串级萃取理论优化设计氟碳铈矿P50 7_HCl体系萃取分离流程。对 4种萃取分离流程的萃取槽级数与体积、有机相与稀土存槽量、盐酸与液氨消耗量进行比较和分析 ,获得新的优化的氟碳铈矿稀土萃取分离流程     

稀土草酸盐转化再生利用工艺研究

结合矿山工艺研究了难溶稀土草酸盐转化反应的工艺参数，提出用碳酸铵盐转化传统的稀土草酸盐中的无价值草酸物质直接用于提取稀土工艺。四次循环模拟工业试验结果表明，草酸循环使用率５３．４％，产品质量提高，生产费用降低。     

SmAlGe结构中的Al—Ge共价成键网络

用电弧熔炼法合成ＳｍＡｌＧｅ，以单晶Ｘ射线衍射法测定晶体结构．晶体学及结构修正参数：化学式ＳｍＡｌＧｅ，Ｍｒ＝２５０．０，正交晶系，ＬａＰｔＳｉ类型，（１０９）Ｉ４１ｍｄ，ａ＝０．４１９５７（３）ｎｍ，ｃ＝１．４５８８（２）ｎｍ，Ｖ＝０．２５６７９（４）ｎｍ３，Ｚ＝４，Ｄｘ＝６．４６４ｇ／ｃｍ３，μ＝３５．２７ｍｍ－１（λＭｏＫ＝０．０７１０７ｎｍ），Ｆ（０００）＝４２８，Ｔ＝２９６Ｋ，对于１２个最小二乘修正参数和１２０个独立可观察衍射点Ｒ＝０．０３０，ｗＲ＝０．０２５．此化合物中主要是Ａｌ－Ｇｅ的共价结合并形成三维网络，经典极限情况下结构式可写成Ｓｍ３＋Ａｌ２－Ｇｅ１－，可称为“ｍｅｔａｌｉｃＺｉｎｔｌｐｈａｓｅ＂．而ＹＡｌＧｅ中Ａｌ－Ｇｅ准二维网络为共价到金属结合过渡，几何堆积因素占了很重要地位．     

A New Type Machine of Mixing-molding for Polyblends

This paper introduces a new type machine for polyblends with excellent mixing capabilities of internal mixer and continuous molding character of extruder.The machine includes two functions — mixing and extrusion molding that have been composed together by rational design,so a tandem production mode — batch + continuous are opened up.The mathematical model of continuous mixing molding was established and verified availably by experimental research.The main physical mechanical property of vulcanizate,which ha...     

NaOH-Ca(OH)2分解独居石精矿的研究

为降低独居石分解工艺的加碱量,并提高独居石分解率,本研究在NaOH-Ca(OH)₂体系中对独居石精矿进行焙烧分解,采用XRD对焙烧产物进行物相分析,并结合焙烧矿中稀土元素在盐酸中的浸出率判断独居石分解效果.实验分别研究了NaOH添加量、Ca(OH)₂添加量、焙烧温度以及焙烧时间对独居石精矿分解的影响.结果表明,在NaOH-Ca(OH)₂体系中,独居石精矿分解的最佳工艺条件:NaOH添加量为25%,Ca(OH)₂添加量为20%,焙烧温度为800℃,焙烧时间为1.5h.该焙烧条件下独居石全部分解为稀土氧化物,浓盐酸对稀土浸出率可达到98%左右.与现有工业生产工艺相比,本研究工艺中碱添加量降低55%左右,独居石分解率提高2%左右.