基于CFD的搅拌萃取塔结构优化与流场分析

为降低搅拌萃取塔内轴向返混并增大通量,在搅拌筛板萃取塔基础上改进内部结构,设计了返混相对较轻的搅拌萃取塔。通过停留时间分布模拟,结合返混模型和流场分析,研究了通道面积、环隙位置、开孔方式和澄清段高度等因素对流体流动特性的影响。结果表明,级间转动挡板可以有效抑制塔内轴向返混,且挡板直径越大,塔内通道面积越窄,抑制返混效果越好;固定环开孔和级间挡板开孔均会带来一定程度的返混,尤以搅拌桨下方的级间挡板开孔影响最为严重;设立澄清段可以降低塔内返混,且澄清段高度越高返混越小,实际应用时考虑到设备成本,澄清段高度与塔径之比以0.7左右为宜。