摘要：鋅浸出溶液的凈化是濕法煉鋅過程中的一個重要工序,針對傳統(tǒng)凈化設(shè)備普遍存在鋅粉懸浮控制困難、反應(yīng)效率低、鋅粉耗量大等問題,本文提出一種置換柱式凈化裝置,并對其內(nèi)部傳質(zhì)過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究,為其結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 本文通過構(gòu)建置換柱式濕法煉鋅浸出液凈化裝置,并開展置換柱內(nèi)除雜過程的實(shí)驗(yàn)研究,分析了鋅粉粒徑、流體流速、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)對除雜效果的影響規(guī)律以及各種條件下的傳質(zhì)規(guī)律。同時,通過數(shù)值模擬的方法,對單根置換柱內(nèi)流速分布和濃度分布,以及置換柱式凈化裝置內(nèi)流速分布進(jìn)行模擬,并對置換柱式凈化裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主要研究結(jié)論如下： 1)凈化效率隨著流速的增加而減小,隨鋅粉粒徑的減小及置換段長度的增加而增大,為保證柱內(nèi)壓力不影響凈化效果及操作,不宜使用粒徑小于0.45mm的鋅粉。 2)在0.05～0.7cm/s的流速范圍內(nèi),傳質(zhì)系數(shù)kc在3.94×10-7～2.76×10-6m/s之間,且隨著鋅粉粒徑的減小及流速的增大而增大。置換柱內(nèi)傳質(zhì)過程可表示為：Sh=0.1069·Re0.5·Sc0.33（0.3＜Re＜0.6）。實(shí)際生產(chǎn)中的浸出液因受... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 濕法煉鋅
    1.2 濕法煉鋅浸出液傳統(tǒng)凈化方法及其研究進(jìn)展
        1.2.1 銅鎘凈化工藝
        1.2.2 銅鎘凈化設(shè)備
        1.2.3 凈化效率的影響因素
        1.2.4 銅鎘凈化研究進(jìn)展
    1.3 置換柱式凈化裝置
        1.3.1 置換柱式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.3.2 置換柱式反應(yīng)器的廣泛應(yīng)用
    1.4 置換柱式反應(yīng)器的研究進(jìn)展
        1.4.1 置換柱式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與操作
        1.4.2 置換內(nèi)傳質(zhì)過程
    1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
第二章 置換柱內(nèi)凈化過程實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)步驟
        2.1.1 裝置及試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.2 凈化效率與實(shí)驗(yàn)方案
    2.3 凈化效率影響因素研究
        2.3.1 流體流速及鋅粉粒徑
        2.3.2 置換段長度
        2.3.3 雜質(zhì)初始濃度
    2.4 傳質(zhì)系數(shù)
        2.4.1 傳質(zhì)系數(shù)
        2.4.2 傳質(zhì)系數(shù)影響因素研究
        2.4.3 準(zhǔn)數(shù)方程
    2.5 實(shí)際鋅浸出液的凈化實(shí)驗(yàn)研究
        2.5.1 實(shí)際鋅浸出液凈化實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        2.5.2 實(shí)際浸出液條件下置換柱的傳質(zhì)系數(shù)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 單根置換柱內(nèi)傳質(zhì)過程數(shù)值仿真研究
    3.1 數(shù)學(xué)模型
    3.2 物理模型
    3.3 邊界條件
    3.4 基準(zhǔn)工況下單根置換柱傳質(zhì)過程仿真
        3.4.1 軟件平臺
        3.4.2 模型驗(yàn)證
        3.4.3 數(shù)值仿真結(jié)果分析
    3.5 單根置換柱內(nèi)傳質(zhì)過程影響因素分析
        3.5.1 流體流速
        3.5.2 鋅粉粒徑
        3.5.3 置換段長度
        3.5.4 置換段內(nèi)徑
        3.5.5 置換柱入口及出口直徑
    3.6 本章小結(jié)
第四章 置換柱式凈化裝置流場仿真及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 置換柱式凈化裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 置換柱式凈化裝置內(nèi)流場仿真
        4.2.1 湍流區(qū)域數(shù)學(xué)模型
        4.2.2 物理模型
        4.2.3 邊界條件
        4.2.4 置換柱式凈化裝置內(nèi)流場分布
    4.3 置換柱式凈化裝置結(jié)構(gòu)尺寸及操作方式的設(shè)計(jì)
        4.3.1 凈化裝置勻流段高度的設(shè)計(jì)
        4.3.2 凈化裝置置換柱的設(shè)計(jì)
        4.3.3 多節(jié)凈化裝置間連接方式的設(shè)計(jì)
        4.3.4 置換柱式凈化裝置與傳統(tǒng)凈化裝置優(yōu)勢對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 主要研究結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3715829