碳酸铈反应结晶过程数值模拟

李梅^1,2，贾慧灵^1,3，李文武²，赵静³

1. 北京化工大学材料科学与工程学院2. 内蒙古科技大学材料与冶金学院3. 内蒙古科技大学机械工程学院

摘 要：为深入了解反应结晶过程中碳酸铈颗粒的分散特性,采用CFD软件模拟DTB结晶器内固-液两相和液-液两相混合过程。考察固-液两相混合过程中,碳酸铈颗粒的剪切速率分布和浓度分布,对反应结晶器进行优化,最终选取了两个进料口位置在桨叶上方附近、桨叶距离底面高度为H/3、离底悬浮搅拌转速为425 r/min的最佳操作条件。进而分析液-液两相混合反应生成碳酸铈的过程,模拟结果表明,适当增加搅拌速度可以增大反应区域、增加颗粒粒度的均匀性;反应物料CeCl₃质量分数为0.3,NH₃HCO₃质量分数为0.4时,生成的碳酸铈颗粒粒度分布较均匀。

关键词：碳酸铈;反应结晶;颗粒粒度;CFD模拟;