旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)黏性流體的微觀混合研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)填充床是一種強化化工過程的新型反應器，高速旋轉(zhuǎn)的填料將與之作用的液體高度分散形成微尺度的液膜或液滴，增大了流體的比表面積，降低了傳質(zhì)阻力，強化了微觀混合與傳遞過程。聚合反應、磺化反應、結(jié)晶及生物化學過程如DNA純化、酶解過程、蛋白質(zhì)折疊等快速反應常涉及黏性流體混合過程，應用旋轉(zhuǎn)填充床強化黏性流體快速反應過程具有潛在而又廣闊的前景，然而目前尚無類似的研究報道。
　　 本論文采用水-甘油體系模擬黏性流體、通過碘酸鹽-碘化物反應體

2、系表征了旋轉(zhuǎn)填充床和T型填充管反應器的微觀混合性能;應用團聚模型計算了考察黏度體系在兩類反應器內(nèi)的微觀混合特征時間;首次通過量綱分析法獲得旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)能量耗散率的經(jīng)驗關聯(lián)式，采用片狀模型模擬旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)的微觀混合過程。主要研究成果如下:
　　 (1)預混合液體分布器能很好消除非預混液體分布器的宏觀混合不均勻的問題;預混合時間短有利于黏性體系的微觀混合，平直填料絲徑小，比表面積大有利于微觀混合，體系黏度增大，不同填料對微觀混合效果

3、作用差別凸顯。
　　 (2)氫離子濃度、進料流量體積比以及黏度的增加，離集指數(shù)Xs增加，填料層轉(zhuǎn)速、進料流量的增大都能使離集指數(shù)Xs下降，微觀混合效果更優(yōu)。
　　 (3)體系黏度較低時，兩不同反應器的微觀混合效果差別不明顯，體系黏度較高時，特別是在中高轉(zhuǎn)速條件下，旋轉(zhuǎn)填充床比T型填充管反應器顯著地強化微觀混合效果，對不同的黏度體系，存有較優(yōu)的轉(zhuǎn)速。
　　 (4)黏度為1.01～219.18mPa·s時，液體在旋轉(zhuǎn)