شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی ته نشین کننده مرحله استخراج واحد استخراج با حلال و بررسی اثر نرده ها و تیغه های توزیع جریان

در این مطالعه به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) یک شبیه سازی سه بعدی برای بررسی الگوی جریان ته نشین کننده مرحله استخراج واحد استخراج با حلال مجتمع مس میدوک انجام شده است. اثر  نرده‌ها (پیکت فنس‌ها) و آرایش آن ها، اثر تیغه‌های توزیع و الگوی جریان  در عملکرد  ته نشین کننده (ستلر)، چگونگی جدایش فازها و توزیع اندازه قطرات مورد بررسی و شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی قرار گرفت. شبیه سازی در قالب اویلری و با بهره گیری از مدل musig که براساس معادلات موازنه جمعیت برای محاسبه شکست و بهم چسبیدن قطرات است، انجام شده است. نتایج بدست آمده با داده‌های تجربی مطابقت خوبی داشت. حداکثر خطای شبیه‌سازی 8.5% گزارش شد. نتایج نشان می‌دهد که با اصلاح مکان قرار گرفتن و ساختار  پیکت فنس‌ها و استفاده از تیغه‌های برش جریان در ته نشین کننده، توزیع جریان در بخش های مختلف ته نشین کننده یکنواخت و جریان های چرخشی از بین می رود، بنابراین جداسازی فازی بهتر انجام می شود. شبیه سازی ته نشین کننده نشان داد که باند آشفتگی بین دو فاز تا انتهای ته نشین کننده ادامه دارد و بردار‌های سرعت در این باند بیشتر در جهت طول ته نشین کننده می‌باشند. با قرار دادن مناسب پیکت فنس ها در ابتدای ته نشین کننده با فاصله‌های حداکثر 0.4 متر با یکدیگر و تیغه های برش جریان در ته نشین کننده باند دیسپرژن تا حد زیادی از بین می‌رود. اثر نسبت مساحت بسته به باز   (c/o)نرده ها نیز مورد مطالعه قرار گرفت. با افزایش این نسبت چرخش ها و گردابه هایی در جریان سیال مشاهده شد که تاثیر منفی در جدایش فازی دارد.

cfd simulation of the solvent extraction settler and investigation on the picket fences and the flow distribution blades

in this study, a three-dimensional simulation model has been carried out to investigate the flow pattern and the effect of picket fences on the performance of the settler in the solvent extraction plant in the miduk copper complex. the effect of picket fences on the settler and their arrangements, flow distribution blades, separation of phases and the droplet size distribution has been investigated with cfd simulations.  the simulation has been carried out with an eulerian-eulerian method in conjunction with the incorporated musig model which is based on a population balance equation and takes into account the break up and coalescence models of droplets.  the simulation of settler shows that feed spouting velocity was propagated for long distances in the settler and dispersion band continues to the end of the settler. by setting one picket fence in the settler, velocity vectors transmitted and the width of dispersion band decreased which as a result increasing droplet size. by increasing number of picket fences dispersion band almost disappears. the inspection of distribution of droplet size at different points in the settler showed that the presence of picket fences increases the size of droplets. finally, the effect of closed to opened (c/o) area ratio of the picket fences on the performance of the settler was studied. the results showed that by increasing the c/o ratio, some circulation appears in the flow which causes a negative effect on phase separation.