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(qiáng)化化工過(guò)程的新型反應(yīng)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(qiáng)化了微觀混合與傳遞過(guò)程。聚合反應(yīng)、磺化反應(yīng)、結(jié)晶及生物化學(xué)過(guò)程如DNA純化、酶解過(guò)程、蛋白質(zhì)折疊等快速反應(yīng)常涉及黏性流體混合過(guò)程，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)填充床強(qiáng)化黏性流體快速反應(yīng)過(guò)程具有潛在而又廣闊的前景，然而目前尚無(wú)類(lèi)似的研究報(bào)道。
　　 本論文采用水-甘油體系模擬黏性流體、通過(guò)碘酸鹽-碘化物反應(yīng)體

2、系表征了旋轉(zhuǎn)填充床和T型填充管反應(yīng)器的微觀混合性能;應(yīng)用團(tuán)聚模型計(jì)算了考察黏度體系在兩類(lèi)反應(yīng)器內(nèi)的微觀混合特征時(shí)間;首次通過(guò)量綱分析法獲得旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)能量耗散率的經(jīng)驗(yàn)關(guān)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(guò)程。主要研究成果如下:
　　 (1)預(yù)混合液體分布器能很好消除非預(yù)混液體分布器的宏觀混合不均勻的問(wèn)題;預(yù)混合時(shí)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(duì)微觀混合效果

3、作用差別凸顯。
　　 (2)氫離子濃度、進(jìn)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(jìn)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(shí)，兩不同反應(yīng)器的微觀混合效果差別不明顯，體系黏度較高時(shí)，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(yīng)器顯著地強(qiáng)化微觀混合效果，對(duì)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(shí)，液體在旋轉(zhuǎn)