旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)液液宏觀與微觀混合性能的研究.pdf

1、化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在分子尺度之上，反應(yīng)物分子之間的混合速率對于快速反應(yīng)過程具有重大的影響，如影響產(chǎn)品的選擇性和質(zhì)量等。
　　旋轉(zhuǎn)填充床能夠高效地強(qiáng)化混合及傳質(zhì)過程，已廣泛應(yīng)用于納米材料制備、酸性氣體吸收、水脫氧等領(lǐng)域。有研究表明，宏觀預(yù)混合對旋轉(zhuǎn)填充床的微觀混合有著重要的影響。但目前對旋轉(zhuǎn)填充床宏觀預(yù)混合的研究僅局限于一股或兩股進(jìn)料的情況，尚未見針對三股進(jìn)料混合特性的研究。而三股進(jìn)料的混合在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中較常見，比如有產(chǎn)物循環(huán)的過程或反

2、應(yīng)物為三種原料的過程等。
　　本文對含有三個(gè)物料進(jìn)口通道的預(yù)混合管進(jìn)行了CFD模擬計(jì)算，以離集強(qiáng)度為指標(biāo)評價(jià)宏觀混合效率，考察了不同物料流速、進(jìn)料通道之間夾角、物料流量比等對離集強(qiáng)度的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了預(yù)混合管對旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)的微觀混合效果的影響，主要內(nèi)容如下:
　　(1)采用CFD模擬研究了三股進(jìn)料通道之間夾角、物料流速等對宏觀混合效果的影響，并采用碘化物-碘酸鹽體系實(shí)驗(yàn)研究了三股物料宏觀預(yù)混合后物料在管道中停留時(shí)間對

3、微觀混合效果的影響。結(jié)果表明，在設(shè)計(jì)預(yù)混合管時(shí)，在達(dá)到較好宏觀混合效果的同時(shí)必須盡可能減少物料在管道中的停留時(shí)間。
　　(2)采用碘化物-碘酸鹽體系實(shí)驗(yàn)研究了兩種不同結(jié)構(gòu)的預(yù)混合管（第一種預(yù)混合管的兩側(cè)進(jìn)料通道和中心通道的夾角是45度，第二種預(yù)混合管的兩側(cè)進(jìn)料通道和中心通道的夾角為90度）對旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)的微觀混合效果的影響。結(jié)果表明，兩種不同結(jié)構(gòu)的預(yù)混合管對旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)微觀混合性能的影響規(guī)律基本相同，但對微觀混合性能影響程度不同。