基于CPFD方法的UO2氢氟化流化床反应器数值模拟

作者：王欢; 吴秀花; 张孟琦; 周少强

来源：原子能科学技术, 2021, S2: 318-326.

• CPFD模拟
• 氢氟化
• 流化床反应器

深入认识和掌握流化床内气固两相流动规律和反应机理对于UO2氢氟化流化床的工程应用具有重要意义。传统的实验方法研究成本高、周期长,因此,数值模拟方法成为更多科研设计人员的选择。基于计算颗粒流体力学(CPFD)建立了UO2氢氟化二级流化床的数学模型,筛选了适用于UO2-UF4体系的曳力模型,推导出了氢氟化反应的阿伦尼乌斯方程。在该模型的基础上,研究了HF进气方式、操作气速、固体颗粒直径对流化质量的影响。仿真结果表明,目前设计参数合理,氢氟化二级流化床可形成良好的温度分布,转化率接近生产要求。基于CPFD方法建立的氢氟化数学模型可较准确模拟流化床反应器的运行情况,可为流化床反应器的放大设计和运行调试提供参考依据。