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氧化铈抛光粉,因其优异的抛光性能与使用寿命等优点,业已取代氧化铝铁等,并广泛应用于抛光行业。本文采用CFD软件,针对碳酸铈的各项特点,模拟优化碳酸铈结晶器结构,及各项工艺参数的优化;同时模拟氯化铈与碳酸氢铵反应生成碳酸铈颗粒的过程,分析影响碳酸铈颗粒分散特性的因素。采用多相流模型、多重坐标系法及标准的k-ε模型,对三维DTB型结晶器内流体进行流场模拟研究。以混合时间、颗粒的浓度分布与速度分布及所受剪切速率分布为指标,对结晶器的结构及工艺操作参数进行优化,主要考察进料位置、桨叶安装高度及搅拌速度对结晶器内碳酸铈颗粒的分散特性的影响。通过模拟计算表明:在桨叶附近进料、桨叶安装高度为H/3时,颗粒的混合效果最好;对于搅拌速度,需要根据具体混合颗粒属性进行分析,搅拌速度要大于通过计算得出能够使颗粒悬浮的临界转速。采用单相流模型、多重坐标系法及标准的k-ε模型,对二维平面结晶器内氯化铈与碳酸氢铵反应过程进行模拟研究。以反应区域大小及生成物碳酸铈颗粒分布均匀程度及主要化学反应区所受剪切速率分布为指标,对工艺操作参数进行优化,主要考察搅拌速度、反应物料浓度对化学反应生成碳酸铈颗粒的分散特性影响。通过模拟计算表明:适当的提高搅拌速度可以增加生成物碳酸铈颗粒粒度的均匀性;随着反应物质量分数的增加,反应区域增大,反应物CeCl3质量分数为0.306,NH4HCO3质量分数为0.408时,碳酸铈颗粒的生成量最高,反应效率也最大,随着反应物质量分数的继续增加,反应生成的碳酸铈量及反应速率均降低。