黄磷脱砷中文丘里反应器的流固耦合研究

基于计算流体力学和流固耦合原理,利用FLUENT的Realizable k-ε湍流模型,计算得到文丘里反应器内部流场分布,通过ANSYS Workbench中的流固耦合技术,将流场分析的结果数据传递到Static Structure中进行结构静力分析,从而得到流场分布、喷嘴所受压力、喷嘴变形、应力应变等分析结果。结果显示,在特定工作压力条件下,文丘里反应器的扩散管在工作中有向吸入管相反方向变形的趋势;在整个结构中,最大应力和应变值均集中在喷嘴内流道中;由于高速流体的射流作用,喷嘴出口附近结构主要承受拉应力的作用。由于计算得到的应力和应变数值均处于较低水平,因此结构能够满足工况的要求。

低砷磷生产工艺中分相器的优化技术研究

通过建立计算流体力学模型,采用Fluent软件,选用雷诺应力模型(RSM模型)作为湍流模型对该工艺中的液-液旋流分相器进行流体力学数值模拟,通过数值模拟仿真优化旋流器的各结构参数,同时研究不同操作参数和物性参数对旋流器分离效率的影响,并在此基础上进行结构参数的优化。模拟结果表明,溢流口直径为30 mm,溢流管伸入长度为60 mm,圆柱段长度为80 mm时旋流器分离效率最佳。

黄磷精制工程化示范装置设计实践

概述了黄磷精制脱砷系统的工艺流程、主要设备及在工程化设计中遇到的问题及设计采取的技术措施。通过实践证明,该装置工艺流程简单,设计合理,运行可靠,脱砷效果好,产品技术指标达到预期要求。

文丘里引射反应器的喷嘴优化及压降分析

为解决黄磷脱砷系统中搅拌反应器反应不充分的问题,根据其工艺需求,研制出一种新型反应器——文丘里引射反应器,并将其用于贵州某黄磷厂的中试实验中。利用CFD数值模拟软件FLUENT的Realizable k-ε湍流模型和欧拉两相流模型,在经验公式范围内,对4种不同喷嘴出口直径(分别为6、8、10和12 mm)条件下的压降变化进行了研究和考察。结果显示,利用中试装置得到的相关实验数据与数值模拟结果基本吻合,说明数值模拟的结果是可靠的;随着喷嘴出口直径的增大,面积比减小,反应器所形成的压力比越大,驱动能力越强,同时工作效率也越高;喷嘴直径越小,产生的压力降越大,局部能量损失也越大,分散混合效果越好。根据模拟结果,为黄磷脱砷系统中文丘里引射反应器的工业放大设计提供了参考依据。