شبیه سازی لاندر و ته نشین کننده های واحد استخراج با حلال مجتمع مس سرچشمه به روش دینامیک سیالات محاسباتی

در این مطالعه یک شبیه سازی سه بعدی برای آنالیزالگوی جریان و اثر پیکت فنس ها در عملکرد لاندر و ته نشین کننده های واحد استخراج با حلال مجتمع مس سرچشمه انجام شده است. این شبیه سازی با در نظر گرفتن مدل دو فازی اولرین-اولرین همراه با مدل musig که بر اساس یک موازنه جمعیتی برای در نظر گرفتن بهم آمیختن قطرات و از بین رفتن قطرات انجام شده است. در این مطالعه الگوی جریان در ته نشین کننده ، چگونگی جدایش فازها، اثر پیکت فنس ها در عملکرد ته نشین کننده ، افت فشار روی پیکت فنس ها و تعداد پیکت فنس ها، ساختار پیکت فنس ها، نوع پیکت فنس و توزیع اندازه قطرات مورد بررسی قرارگرفته است. برای این شبیه سازی ابتدا ابعاد سیستم، خواص فیزیکی و توزیع اندازه قطرات بدست آمد و سپس به شبیه سازی سیستم که در دو مرحله انجام شد پرداخته شده است. در مرحله اول لاندر ته نشین کننده و سپس خود ته نشین کننده شبیه سازی شد. نتایج با داده های تجربی بدست آمده از ته نشین کننده های مجتمع مس سرچشمه مطابقت خوبی داشت. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با قرار دادن پیکت فنس ها در لاندر توزیع جریان در بخش های مختلف لاندر یکنواخت و جریان های چرخشی از بین می رود، بنابراین جدا سازی فازی بهتر انجام می شود. همچنین با افزایش تعداد ردیف های پیکت فنس ها، از طرفی جدا سازی را بهبود می بخشد و از طرف دیگر باعث افزایش افت فشار می شود. شبیه سازی ته نشین کننده نشان داد که باند دیسپرژن تا انتهای ته نشین کننده ادامه دارد و بردارهای سرعت در این باند بیشتر در جهت طول ته نشین کننده می باشند. با قرار دادن یک پیکت فنس در ته نشین کننده باند دیسپرژن تا حد زیادی از بین می رود و بردارهای سرعت در تمام جهات منتشر می شوند و اندازه قطرات افزایش می یابد. با افزایش یک ردیف پیکت فنس باند دیسپرژن تقریبا از بین می رود و جدایش فاز ها بهتر صورت می گیرد. کاهش فاصله پیکت فنس ها باعث ایجاد جریان چرخشی شدید در بین دو ردیف پیکت فنس می شود که جداسازی را مختل می کند. افزایش نسبت سطح بسته پیکت فنس ها به سطح باز آنها باعث ایجاد جریان های چرخشی پشت پیکت فنس ها می شود که این جریان های چرخشی تا انتهای ته نشین کننده ادامه پیدا می کند. پیکت فنس های مکعب مستطیلی دارای کارایی بهتر نسبت به پیکت فنس های استوانه ای می باشند. پیکت فنس های استوانه ای با استوانه های هم جهت نسبت به پیکت فنس های استوانه ای با استوانه های غیر همجهت دارای افت فشار کمتر هستند ولی کارایی آنها یکسان است.