تاثیر تعداد و عرض بافل ها بر زمان اختلاط در میکسر دینامیکی استخراج حلالی مس: شبیه سازی CFD و تصویربرداری مستقیم

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

سروش پرویزی ¹

اسکندر کشاورز علمداری ²

سید سروش الدین رضوی ²

¹ دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

² صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک)

10.22067/ma.v30i2.63478

چکیده

میکسر مشابه میکسر استخراج حلالی مس طراحی و مش بندی شد و جهت صحت سنجی، نمونه آزمایشگاهی آن ساخته شد. از مدل k-ɛ و روش مش متحرک برای شبیه سازی استفاده شد. خواص مایعات آلی و آبی، از آنالیز محلول های مجتمع مس سرچشمه بدست آمد. زمان اختلاط از توزیع اندازه قطرات توسط مدل بالانس جمعیت محاسبه شد. برای صحت سنجی از نتایج تجربی و تصویربرداری مستقیم استفاده شد. با افزایش تعداد و عرض بافل ها، فرایند اختلاط بهبود یافت و زمان اختلاط به شدت کاهش پیدا کرد. معادله ریاضی برای محاسبه زمان اختلاط تحت تاثیر تعداد و عرض بافل ها با استفاده از بسط نتایج آزمایش ها بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

میکسر دینامیکی

استخراج حلالی مس

زمان اختلاط

عرض و تعداد بافل

دینامیک سیالات محاسباتی

مدل بالانس جمعیت

---

عنوان مقاله English

The Effect of Number and Width of Baffles on Mixing Time in Copper Solvent Extraction Dynamic Mixers: CFD Simulation and Direct Photography

نویسندگان English

soroush parvizi ¹

Eskandar Keshavarz Alamdari ²

Seyed Soroush e din Razavi ²

¹ Shahid Rajaee Teacher Training University

² AmirKabir University of Technology

چکیده English

The dynamic mixer has been designed and meshed according to copper solvent extraction mixer. Validation of data has been done by the experimental setup. k-ɛ turbulent model and sliding mesh have been used for fluid flow simulation. Organic and aqueous liquids have been provided from the solvent extraction unit of Sarcheshmeh copper complex, Iran. The mixing time has been calculated using population balance model outputs analysis. According to the results, by increasing the number and width of baffles, mixing process is improved and mixing time is decreased. Increasing turbulent flow intensity made to improve the efficiency in this situation. An equation has been developed for calculating mixing time. The variables of the equation are baffles number and width.

کلیدواژه‌ها English

population balance model

dynamic mixer

copper solvent extraction

mixing time

width and number of baffle

computational fluid dynamics

مراجع

1. Ascanio G., "Mixing time in stirred vessels: A review of experimental techniques", Chinese Journal of Chemical Engineering, Vol. 23, pp. 1065-1076, (2015).

2. Montante G., Paglianti A., "Gas hold-up distribution and mixing time in gas–liquid stirred tanks", Chemical Engineering Journal, Vol. 279, pp. 648-658, (2015).

3 Lu W.-M., Wu H.-Z., Ju M.-Y., "Effects of baffle design on the liquid mixing in an aerated stirred tank with standard Rushton turbine impellers", Chemical Engineering Science, Vol. 52, pp. 3843-3851, (1997).

4. Ammar M., Driss Z., Chtourou W., Abid M., "Effects of baffle length on turbulent flows generated in stirred vessels", Open Engineering, Vol. 1, pp. 401-412, (2011).

5. Masiuk S., Łacki H., Strek F., "Power consumption and mixing times for liquid mixing in a ribbon mixer", Chemical Engineering Journal, Vol. 48, pp. 135-140, (1992).

6. Brůha O., Brůha T., Fořt I., Jahoda M., "Dynamics of the flow pattern in a baffled mixing vessel with an axial impeller", Acta Polytechnica, Vol. 47, (2007).