气升式环流反应器内气泡分布的数值模拟.pdf

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1、第24卷第l期矿冶Vo1．24，No．12015年2月MINING＆METALLURGYFeburary2015文章编号：1005-7854(2015)01-0061-06气升式环流反应器内气泡分布的数值模拟宋涛’蒋开喜周俊武，冯昱清(1．东北大学材料与冶金学院，沈阳110819；2．北京矿冶研究总院，北京100160；3．矿冶过程自动控制技术北京市重点实验室，北京102628；4．CSIROMineralResourceFlagship，ClaytonVIC3168，Australia)摘要：气升式环流反应器广泛应用于湿法冶金工业，如金矿的氰化浸出、铀矿浸出、铜矿浸出以及难处理矿物的生物预

2、氧化等。该类反应器几何结构虽然简单，但合理的设计仍是设备高效运行的保证。为了预测气升式环流反应器的工作效果，使用欧拉双流体模型模拟反应器内包含气泡的气液两相流，并通过不同的相间力模型及自定义湍流子模型描述槽内气泡复杂运动。分析了气泡诱导湍流、升力、湍流分散力等模型在模拟气泡分布时的作用，并将模拟结果与Sokolichin等的试验结果进行比较。结果表明，提出的模拟方法在气升式环流反应器模拟中能够得到准确的流场和气泡分布结果。关键词：气升式环流反应器；气泡流；气液两相流；数值模拟中图分类号：TF351．53文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2015．01．0

3、15NUMERICALSIMULATIONOFBUBBLEPATHDISPERSIONINANAIRLIFTL00PREACT0RSONGTao。’，JIANGKai—xiZHOUJun—WU'FENGYu—qing(1．CollegeofMaterialsandMetallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China；2．BengGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Beijing100160，China；3．BengKeyLaboratoryofAutomationofMininga

4、ndMetallurgyProcess，Beng102628，China；4．CSIROMineralResourceFlagship，ClaytonVIC3168，Australia)ABSTRACT：Airliftloopreactorsarewidelyusedinthehydr0meta1lurgicalindustry，includingcyanideleachingofgold，uraniumleaching，thebacterialoxidationofpyriteandcopperleaching．Althoughthegeometryofairliftloopreactor

5、sareusuallysimple，thereasonabledesignisstillneeded．Topredicttheperformanceofthiskindofreac—tors，theEulerian-Euleriantwo-fluidmethodwasusedformodelinggas-liquidflowdrivenbybubbles，andextraUS-erdefinedsubroutineswereincorporatedtoconsiderthecomplexphysics．Bubbleinducedturbulence，liftandtur-bulentdisp

6、ersionforceswereevaluatedinthenumericalsimulationsofthebubblepathdispersioninairliftloopre-actors．ThesimulationresultshavebeencomparedwiththeexperimentalmeasurementsofSokolichineta1．Somereasonableagreementshavebeenobtainedbothinflowstructuresandbubbledistribution．KEYWORDS：airliftloopreactor；bubblyf

7、low；gas-liquidflow；numericalsimulation气升式环流反应器广泛应用于湿法冶金工业，如金矿的氰化浸出、铀矿浸出、铜矿浸出以及难处理矿物的生物预氧化等。此类反应器一般结构比较简收稿日期：2014-09-09单，循环隔离桶将反应器内分为包含上升区和下降基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目区的循环流场区域。反应器的工作效果主要取决于(2012AA061503)矿物、微生