两组份两出口串级萃取设备参数仿真优化

摘要

随着全球对稀土需求量越来越大,同时对于稀土提纯和分离的要求越来越高。稀土分离技术由分步法发展到离子交换法再到现如今被广泛应用的溶剂萃取法。因而对萃取设备的要求也越来越高。如果应用人工分液漏斗的方法进行串级萃取试验来验证设备工艺参数的合理性,要耗费很多的人力物力,同时,由于周边的环境还可能导致得出错误的结论。这里应用计算机模拟串级萃取实验可以克服人工带来的不便,减少不必要的浪费。
　　本文针对一种含有Sm和Nd的混合稀土的分离萃取设备的设计。建立在徐光宪和李国标等提出的串级萃取理论的基础上,根据已知的物料组成和萃取所要达到的产品出口纯度。用最优萃取比方程静态平衡设计法和极值公式法静态平衡设计法对萃取设备参数萃取段级数n和洗涤段级数m进行设计。首先,利用MATLAB软件对串级萃取过程进行动态模拟仿真。对在平衡时的物料分布,从启动到平衡整个过程中在萃取段、洗涤段和槽内的累积量,进料级水相中Sm与Nd各自的纯度,第一级水相中Nd的纯度以及最后一级有机相中Sm的纯度进行分析与比较。然后,在应用相同的萃取体系的条件下,对两种方法设计的萃取设备的体积进行设计和日处理量进行计算,从而作进一步地分析。
　　本文所设计的萃取设备可以萃取分离出较高纯度的Sm和Nd。同时,本文的研究给任何两种轻稀土的混合稀土的串级萃取分离设备工艺参数以及工艺设计流程的设计有一定的利用价值。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 MALAB的简介

1.3 课题目的与意义

1.4 课题研究主要内容

1.5 本章小结

第二章 稀土萃取分离的工艺流程

2.1 溶剂萃取法简述

2.2 溶剂萃取分离工艺的流程设计

2.3 溶剂萃取分离工艺的影响因素

2.4 溶剂萃取分离工艺过程常遇现象

2.5 稀土元素萃取工艺流程

2.6 溶剂萃取体系的分类及特点

2.7 串级萃取理论简述

2.8 本章小结

第三章 萃取设备的分类与特点

3.1 萃取设备分类

3.2 萃取设备的特点

3.3 萃取设备的选择原则

3.4 设备所用材料

3.5 章节小结

第四章 萃取设备参数的理论研究

4.1 最优萃取比方程静态设计法的萃取参数设计

4.2 串级萃取动态平衡过程模拟仿真

4.3 极值公式静态设计法的静态参数设计

4.4 本章小结

第五章 萃取设备流水线的总体设计

5.1 混合澄清槽的结构

5.2 混合澄清室的结构设计

5.3 混合澄清槽的串级萃取设备工艺流程

5.4 混合澄清槽的串级萃取设备

5.5 常用萃取设备

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文

附录1

附录2

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