聚碳酸酯液液分离过程的数值模拟

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聚碳酸酯(PC)的生产过程中,PC胶液的洗涤精制是很重要的一个环节,洗涤完PC胶液纯度直接影响后续产品的加工质量。目前PC胶液洗涤的液液分离设备是碟片式离心分离机。由于碟片式离心机需要高强度的incone1600材料,多属进口设备,费用很高;同时离心分离机的功率大,操作费用也很高。而液液分离器是一种不需要外加能量就能对产品进行分离的静态设备,因此研究高效的液液分离器来替代离心机有着重要的现实意义。  本文针对PC胶液液液分离过程,采用基于有限体积法的商用Fluent软件对液液分离器的内部流场以及浓度场进行了相关模拟,考察了影响液液分离器分离效率的内部构件形式以及构件参数,主要进行了以下工作:  1.通过对无构件液液分离器的模拟研究,确定了对液液分离器内部流场进行模拟的模拟边界条件和基本模拟模型,当使用网格自适应边界条件、多相流Mixture模型及Standard k-ε湍流模型时,模拟精度与模拟效果较好;  2.通过对液液分离器添加入口构件、整流构件,对之模拟并确定了液液分离器的进口位置、进口挡板位置以及整流构件的开孔率与整流长度,当进料口位置为中部,挡板位置距离进料口50mm,整流构件开孔率40%长度150mm时,流场分布较均匀,物料分离效果较好;  3.通过模拟液液分离器中不同形式的聚结构件,确定了斜板聚结构件为该分离器的最佳构件,并通过对斜板聚结构件的结构参数(板倾角、板长度、板间距、板宽及板数)的模拟研究,找到了斜板聚结构件的最佳结构参数,当斜板倾角20°、斜板长度800mm、斜板间距40mm、斜板数量11块及进口速度0.3m/s时,分离器的分离效果最佳。
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