شبیه سازی اختلاط ذرّات جامد در راکتور همزن دار نیمه‌صنعتی لیچینگ

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 9، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 21، اسفند 1398، صفحه 101-110   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v31i1.66875

نویسندگان

مهدی مزمل^* ؛ بابک حضرتی عظیم؛ نیما صادقی

دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

نحوه و سرعت اختلاط ذرّات یکی از متغیرهای مؤثر انحلال ذرّات جامد در محلول است. در پژوهش حاضر از یک نرم‌افزار رایانه­ای برای شبیه­سازی اختلاط ذرّات در یک راکتور همزن دار نیمه‌صنعتی استفاده‌شده است. سرعت همزن، چگالی پالپ، اندازه ذرّات و چگالی ذرّات جامد به‌عنوان متغیرهای تحت بررسی انتخاب شدند. تأثیر عوامل فوق بر سرعت حرکت ذرّات و انباشتگی ذرّات بررسی شد. سرعت همزن بر سرعت حرکت ذرّات تأثیر محسوسی داشته است ولی با افزایش نسبت جامد به محلول تغییر میانگین سرعت خطی ذرّات محدودتر است. افزایش ابعاد و چگالی ذرّات موجب کاهش سرعت حرکت ذرّات شده است. انباشتگی ذرّات با افزایش چگالی پالپ و اندازه ذرّات افزایش یافته است. سرعت همزن به‌طور محسوسی از مقدار مناطق بی‌اثر در راکتور کاسته است و چگالی ذرّات روی الگو انباشتگی بی‌تأثیر است.

کلیدواژه‌ها

اختلاط؛ راکتور همزن دار؛ لیچینگ؛ شبیه سازی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

11-molazade - Revised.pdf

مراجع

1. Günkel, A. A. and Weber, M., E., "Flow phenomena in stirred tanks. Part I. The impeller stream", AIChE Journal, Vol. 21, pp. 931-939, (1975).

2. Harvey, P. S. and Greaves, M., "Turbulent flow in an agitated vessel. Part I: A predictive model", Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Vol. 60, pp. 195-200, (1982).

3. Placek, J. and Tavlarides, L. L., "Turbulent Flow in Stirred Tanks", AIChE Journal, Vol. 31, pp. 1113–1120, (1986).

4. Pericieous, K. A. and Patel, M. K., "The source-sink approach in the modeling of stirred reactors", Phys Chem Hydrodynamics, Vol. 9, pp. 279-297, (1987).

5. Middleton, J. C., Pierce, F. and Lynch, P. M., "Computations of flow fields and complex reaction yield in turbulent stirred reactors, and comparison with experimental data", Chemical Engineering Research & Design, Vol. 64.1, pp. 18-22, (1986).

6. Brucato A., Ciofalo M., Grisafi F. and Micale G., "Numerical prediction of flow fields in baffled stirred vessels: a comparison of alternative modelling approaches", Chemical Engineering Science, Vol. 53, pp. 3653-3684, (1998).

7. Brucato A., Ciofalo M., Grisafi F. and Micale G., "Complete numerical simulation of flow fields in baffled stirred vessels: the inner-outer approach", Institute Of Chemical Engineers Symposium Series, Vol. 136, pp. 152-155, (1994).

8. Luo, J. Y. and Gosman, A. D., "Prediction of Impeller-Induced Flow in Mixing Vessels Using Multiple Frames of Reference", Institute of Chemical Engineers Symposium Series, Vol. 136, pp. 544-549, (1994).

9. Kasat, G. R., Khopkar, A. R., Ranade, V. V. and Pandit, A. B.," CFD simulation of liquid-phase mixing in solid–liquid stirred reactor", Chemical Engineering Science; Vol. 63, pp.3877-85, (2008).

10. Tamburini, A, Cipollina, A. and Micale, G. "CFD Simulation of Solid Liquid Suspensions in Baffled Stirred Vessels Below Complete Suspension Speed", Chemical Engineering, Vol. 24, pp. 1435-1440, (2010).

11. Derksen, J. J. “Highly resolved simulations of solids suspension in a small mixing tank”, AIChE Journal, Vol. 58, pp.3266-3278, (2012).

12. Tamburini, A, Cipollina, A, Micale, G, Brucato, A. and Ciofalo, M., "CFD prediction of solid particle distribution in baffled stirred vessels under partial to complete suspension conditions", Aidic Conference Series Journal, Vol. 11, pp. 391-400, (2013).

13. Tamburini, A., Cipollina, A., Micale, G., Brucato, A. and Ciofalo, M., "CFD simulations of dense solid–liquid suspensions in baffled stirred tanks: Prediction of suspension curves", Chemical Engineering Journal; Vol. 178, pp. 324-341, (2011).

14. Wadnerkar, D., Utikar, R. P., Tade, M. O. and Pareek, V. K., "CFD simulation of solid–liquid stirred tanks", Advanced Powder Technology; Vol. 23, pp. 445-453, (2012).