碳酸铈反应结晶过程数值模拟

稀土, 2015, 36(6): 84-90. doi: 10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201506015

碳酸铈反应结晶过程数值模拟

李梅 ^1, , 贾慧灵 ^2, , 李文武 ^3, , 赵静 ^4,

1.北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010

2.北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古包头014010

3.内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头,014010

4.内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古包头,014010

基金项目: 国家杰出青年基金项目(51025416) 内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目(NJZY14169)

关键词：碳酸铈 , 反应结晶 , 颗粒粒度 , CFD模拟

Numerical Simulation of Cerium Carbonate Reactive Crystallization Process

Keywords： cerium carbonate , reaction crystallization , particle size , CFD simulation

为深入了解反应结晶过程中碳酸铈颗粒的分散特性,采用CFD软件模拟DTB结晶器内固-液两相和液-液两相混合过程.考察固-液两相混合过程中,碳酸铈颗粒的剪切速率分布和浓度分布,对反应结晶器进行优化,最终选取了两个进料口位置在桨叶上方附近、桨叶距离底面高度为H/3、离底悬浮搅拌转速为425 r/min的最佳操作条件.进而分析液-液两相混合反应生成碳酸铈的过程,模拟结果表明,适当增加搅拌速度可以增大反应区域、增加颗粒粒度的均匀性;反应物料CeCl3质量分数为0.3,NH3HCO3质量分数为0.4时,生成的碳酸铈颗粒粒度分布较均匀.

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