混合澄清器搅拌桨的优化设计

侯伟强

(中核第四研究设计工程有限公司，河北 石家庄 050021)

混合澄清器搅拌桨的优化设计

侯伟强

(中核第四研究设计工程有限公司，河北 石家庄 050021)

为优化铀溶剂萃取过程中混合澄清器搅拌桨的设计参数，在TRPO/P204/TBP/煤油体系中，采用正交设计方案，研究了搅拌桨各因素对溶剂萃取铀的影响。结果表明：影响铀萃取率的因素由主到次的顺序为桨槽长度比>搅拌速度>桨型>安装高度>宽径比>叶片数；极差分析结果表明，最优搅拌桨型及搅拌参数为弯叶桨型，桨槽长度比0.875，搅拌速度375 r/min，桨叶4片，搅拌桨安装高度70 mm，宽径比0.2；最优条件下，铀萃取率高达97.36%。

溶剂萃取；铀；混合澄清器；搅拌桨；优化设计

在各类溶剂萃取设备中，混合澄清器因具有操作稳定性好、结构简单、级效率高、易放大等优点被广泛应用[1]。混合澄清器是一种搅拌式反应器，搅拌桨为其重要部件之一，是搅拌过程中的主要换能器件，可将旋转的机械能转化为流体的动能，其转化效率及产生的流体流场分布直接影响搅拌效果及生产成本[2-3]。大量研究[4-7]表明，搅拌桨参数，如桨型、搅拌桨直径、桨叶数量、搅拌速度、安装高度及桨叶宽度等都对液体流动特性产生不同影响，进而影响体系的混合效果。目前，国内铀矿冶系统所用的混合澄清器的搅拌桨混合效果不理想，靠近搅拌桨的区域，两相容易过混合，而在离搅拌桨较远的区域，两相混合不充分，这导致单级萃取效率偏低，混合澄清器级数偏多，投资偏大。目前，有关……