شبیه سازی و بهینه سازی هیدروسیکلون جهت حذف سولفات باریم از لجن موجود در الکترولیت پالایش الکتریکی مس به کمک دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی آزمایش

در این مطالعه یک هیدروسیکلون در مقیاس آزمایشگاهی جهت حذف سولفات باریم از لجن موجود در الکترولیت پالایش الکتریکی مس به کمک دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی آزمایش شبیه سازی و بهینه سازی شده است. برای حل معادلات حاکم بر جریان چندفازی از مدل اویلری- اویلری و مدل آشفتگی تنش رینولدز استفاده شد. براساس نتایج شبیه سازی پارامترهای عملکردی هیدروسیکلون محاسبه شده و جهت اعتبارسنجی، با داده های تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان داد الگوی جریان در هیدروسیکلون تحت تاثیر هندسه هیدروسیکلون است در نتیجه بهینه سازی ابعاد هیدروسیکلون می تواند منجر به بهبود راندمان جداسازی شود. برای به حداقل رساندن افت فشار و به حداکثر رساندن راندمان کل، یک بهینه سازی چند هدفه با استفاده از روش پاسخ سطح و طراحی آزمایش باکس-بنکن براساس نتایج دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. صحت مدل هیدروسیکلون بهینه نیز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شد. مقایسه نتایج شبیه سازی مدل هیدروسیکلون بهینه با مدل مرجع نشان داد که افت فشار ۶/۶۵ درصد کاهش و راندمان کل ۵/۲۲ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، پالایش الکتریکی مس ، لجن آندی ، هیدروسیکلون ، بهینه سازی