过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (11): 1263-1273.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224044CSTR: 32067.14.jproeng.224044
卢铮1, 安燕1, 邓洋1, 程燃1, 刘海2, 田蒙奎1*
Zheng LU1, Yan AN1, Yang DENG1, Ran CHENG1, Hai LIU2, Mengkui TIAN1*
摘要: 平板式陶瓷膜因其耐腐蚀、耐磨蚀、处理能力大等优点,广泛用于铁矿、铜矿、磷矿等金属、非金属料浆过滤分离过程。为深入探究平板式陶瓷膜在磷精矿分离过程内部流场特性,进一步优化工艺参数、膜结构和膜污染防治,建立了平板式陶瓷膜仿真模型,通过实验和计算流体力学分析,先验证多孔介质模型在模拟中的可靠性,然后研究了陶瓷膜过滤纯水时内部压力、流量的变化以及空气进入、工作压力、矿浆浓度对过滤的影响。模拟结果表明,空气进入对工作压力为-0.08 MPa时的真空度影响最大;瞬态仿真揭示了陶瓷膜在过滤时从开始抽气到流量稳定全过程的变化规律,发现开始过滤的前3 s为其高效过滤区间,之后流量下降并稳定,稳定流量大小取决于出口工作压力;-0.06和-0.08 MPa的工作压力在5 s内累积过滤流量差异极小。研究结果可为不同工艺需求选择高效过滤的时间和适用压力,及提高生产效率和降低能源消耗提供理论指导。