准饱和NaCl水溶液喷射闪蒸–掺混蒸发(FME)中析晶过程的研究

作     者：郑巨淦 张丹 杨越 杨庆忠 袁洋 ZHENG Jugan;ZHANG Dan;YANG Yue;YANG Qingzhong;YUAN Yang

作者机构：西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 天津商业大学机械工程学院天津300134 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51976162) 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      码：20-31页

摘      要：含盐废水在有限通道内的喷射闪蒸–掺混蒸发(FME)是实现深度脱盐的有效途径之一。本文以准饱和NaCl水溶液为工质,在实验研究的基础上围绕FME中液滴群的运动、蒸发、析晶过程建立了完整的计算模型。据此在液滴群初始粒径为20~200μm、初始温度为100~120℃、初始盐质量分数为0.26、初始速度为20 m·s^(-1),掺混热空气速度为15 m·s^(-1)、温度为100~300℃,喷射角0?~90°的范围内对FME流场开展了数值模拟。结果表明:在喷射角从顺流掺混的0°增大至横流掺混的90°的过程中,晶体析出位置逐渐由喷射轴线处移至雾羽流场上部,使得析出晶体易于分离;随着喷射角、过热度或掺混风温的增加,液滴群的截面平均盐结晶质量分数增加,而平均粒径与析晶距离均减小。为衡量析晶效果,定义完全析晶效率为给定距离内液滴群结晶盐质量流量与喷嘴入口盐溶液所含溶解盐质量流量之比。结果指出:增加喷射角度或掺混风温是提高完全析晶效率的有效手段。提出了该完全析晶效率的半经验计算式,其计算值与模拟值的主体误差在±35%之内。本文研究结果可为工业脱盐装置的设计和运行提供技术支撑。

主 题 词：喷射闪蒸 掺混蒸发 析晶过程 数值模拟 

学科分类：080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

馆 藏 号：203125470...