补充资料：管道浸出器解析

管道浸出器解析
analysis of tubular leaching tank

guondaoJ旧ehuqrJ旧xl管道浸出器解析(analysis of tubula:leaeh-ing tank)为优化管道浸出过程及其设备而进行的数学解析。管道化浸出器是一种新型的湿法玲金反应器，在用于处理铝土矿时，采用比压煮器更高的浸出温度(553一573K)和压力(s一15MPa)，更短的反应停留时间(15min)。由于料浆在管道中的高速湍流，传热传质系数较一般浸出器高3~4倍，能耗降低25%，反应停留时间缩短了90%，设备容积相应减小，投资费用可降低20写一40%。联邦德国的联合铝公司(VAW一Vereinigte Aluminium一Werke AG)于1967年最先采用管道化浸出，现已成为铝土矿浸出的重要方法。 管道浸出器是一管式反应器，可用活塞流反应器的基础设计式进行计算，可计算其R‘数来判别管内料浆流动情况。 物料衡算和热量衡算在反应器轴向上任取一微元管段进行衡算时，设管段长dl，管断面积A，则体积dV一Adl。在定常条件下，积累速度项为。，即: 流入速度一流出速度一反应消耗速度一。 FJ一(FJ+dF，)一rjdV一0 整理得dFJ一一朴dy 由于dF」=d〔F二(l一XJ)〕 ~一F孙dXJ 所以F碑X」一rjdy 对整个反应器积分: 厂v dV「xs dX; J oF二J。rJ得琴一孚一「xj些) F，C‘，。r;l _，__二_。fxj些二} 或T一元一C呱‘育j 上式是活塞流反应器的基础设计式，它关联了反应速度:J、转化率XJ、反应器体积V和进料体积流量Fv。四个参数，可由其中任意三个已知的参数来求第四个未知量。在实际设计计算中，入口处的体积流量凡。容易测量，反应速度rj在简单的反应动力学方程中可以直接积分求解，对较复杂的动力学方程式可用图解积分或数值积分求解。 在定常条件下，反应器的dl微元管段中的热衡算可按下式进行: 伴随物料流入的热输入速度一伴随物料流出的热输出速度+反应放热速度一与系统外热交换的热损失速度一热积累速度 艺FtC乒T一艺FtC和(T+dT)一 U(T一Tm，二“‘+‘一△H，r;(于DZd‘，一o 一艺F，C两dT一U(T一Tm)汀Z习卜 (一‘，·;‘晋DZd‘，一。(2，式中F、为反应混合物中i组分的摩尔流量，C洲为i组分的定压摩尔热容，T为微元体反应系统温度，T，为传热介质温度，U为总传热系数，D为反应器直径，(一△H)为以反应组分]为基准的摩尔反应热。 为了确定反应器的大小和需要传输的热量，必须联立求解方程(1)和(2)。

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