稀土氯化物噴霧熱解制取稀土氧化物裝置的水模型研究.pdf

1、目前，傳統(tǒng)稀土氧化物的生產(chǎn)工藝效率低、原材料損耗大、環(huán)境危害嚴(yán)重，因此在當(dāng)代綠色化工的大前提下，尋求一種稀土氧化物高效、經(jīng)濟、環(huán)保生產(chǎn)的新工藝已迫在眉睫。本論文依據(jù)稀土氯化物直接熱解制備稀土氧化物的新思路，設(shè)計制作了文丘里管噴霧熱解水模型裝置，并進行了水模型實驗研究。首先通過改變反應(yīng)裝置的大小徑比、反應(yīng)裝置的引流管內(nèi)徑、氣相流量，液相附加壓力，液相密度、液相粘度等條件，考察了液相帶入量的變化。同時，將PIV裝置的攝像技術(shù)與數(shù)字圖像處理技

2、術(shù)相結(jié)合，考察了不同條件下水模型裝置的噴霧效果。最后，選用數(shù)值模擬的方法對裝置內(nèi)部濃度場及速度場進行了考察，并得出如下結(jié)論:
　　(1)當(dāng)反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時，液相帶入量主要受兩方面的影響，一方面是氣相流量的大小;另一方面是液相入口附加壓力的大小。實驗過程中，兩種作用力相互作用影響著液相吸入量的多少。文丘里管大小徑比10∶1為宜，不能過小，否則會嚴(yán)重影響液相帶入量。同時，實驗還得出液相帶入量的經(jīng)驗公式:V=1.6719P0.78

3、95Q0.3846ρ0.1741μ-0.9636d2.1944n-0.8611
　　(2)確定了基于PIV技術(shù)與數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合的霧化效果研究方法，通過圖像數(shù)字化處理的方法驗證了液相帶入量的影響因素。同時，考察了霧化效果的影響因素。液滴霧化效果的影響因素主要有兩點:一方面文丘里管擴散段流體的回流的作用;另一方面是液相帶入量的影響，液相帶入量過大，霧滴密度較高，易在運動過程中相互之間融合，致使霧滴尺寸變大。
　　(3)通