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DTB型结晶器于50年代末出现的一种效能较高的结晶器,由于这种结晶器设有导流桶,形成了典型的晶浆内循环系统,混合能效更佳。大多数结晶过程的研究把结晶器操作假设为完全混合悬浮、完全混合排出(MSMPR)型结晶器,但是在大型结晶过程中,结晶器内的结晶几乎不可能达MSMPR要求的条件,因此实验室的研究结果不能准确预测晶体产品颗粒尺寸分布。近几十年大部分研究者关注于影响工业结晶的参数-晶体成长和成核,很少关注于固体悬浮对结晶的影响。据报道,操作条件(混合强度和出料位置)对连续结晶过程中颗粒尺寸分布有很大的影响,并且不同的操作条件(混合强度和尺寸颗粒)在结晶器内会产生不同的颗粒体积分布。但是,这些信息被很少报道,因为结晶器内的颗粒分布很困难被测得,特别是在连续操作条件下。因此,如果更加清楚的了解结晶过程,并对结晶的操作条件做出正确的选择,必须对结晶器内的流体动力学和固体悬浮状态做进一步了解。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)是一种以计算机为工具,通过对流体运动方程的数值解法,研究流体在不同过程中的流动状态及其对流动过程中所发生的传质、传热等过程的影响。近年来,计算流体力学(CFD)作为一种研究手段被大量用于模拟工业结晶过程。本文使用计算流体力学的方法,模拟研究了在连续操作状态下结晶器内晶体的悬浮状态。主要内容包括:采用欧拉-欧拉多相流模型,将溶液定义为连续相,将颗粒看成是拟流体,定义为分散相;采用标准κ-ε湍流模型来模拟结晶器内的湍流流场情况;而对于连续相和分散相间的相间作用力,包括形体阻力和曳力,本文主要指曳力,用Schiller Naumann模型进行描述。本研究将连续结晶过程的模拟简化为单一粒度晶体悬浮状态的模拟。在CFD模拟中,设进料液中有晶体带入,代替结晶过程产生的晶体,考察了连续操作过程中颗粒尺寸、搅拌速度和出料位置对结晶器内液相流速和颗粒体积分数的影响。同时获得结晶器内流体动力学分布、固体悬浮分布和颗粒粒径分布,为研究结晶过程奠定了基础,为结晶器设计提供了理论依据。模拟结果表明,晶体的粒径和搅拌强度对混合状态有很大的影响,而排料口的高度则对结晶器的混合状态无明显影响。