高速脫揮反應(yīng)器的研究.pdf

1、在聚合物生產(chǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)物中大多都含有一些分子量較小的揮發(fā)分，這些揮發(fā)分的存在會(huì)嚴(yán)重影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此必須將這些揮發(fā)分脫除，該過(guò)程稱(chēng)之為脫揮，高速脫揮器作為一種新型脫揮裝置，由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子形成較大的剪切力將流體分散，從而大大提高了流體比表面積，同時(shí)在高真空度下進(jìn)行操作，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程可以達(dá)到很好的脫揮效果，因此研究高黏流體在其內(nèi)部流動(dòng)特性以及傳質(zhì)特性就顯得非常重要。
　　流動(dòng)特性:本文在研究流場(chǎng)特性時(shí)使用體視顯微鏡測(cè)取直徑

2、，并使用高速攝像測(cè)取速度，整個(gè)設(shè)備流程的規(guī)模接近于工業(yè)裝置，以糖漿為物料在常壓下操作，研究了糖漿在高速脫揮器內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中液絲直徑、合速度、徑向速度、角速度、徑合速度夾角以及液絲形態(tài)等特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論:(1)在同一徑向距離處，液絲直徑隨著轉(zhuǎn)速的增加而變小;在同一轉(zhuǎn)速下，直徑隨著徑向距離的增加而減小，且減小幅度逐漸變緩最終趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定區(qū)域平均直徑d與轉(zhuǎn)速N0.6成正比。(2)同一徑向距離處，合速度、徑向速度及角速度均隨著轉(zhuǎn)速的增

3、加而增大，徑合速度夾角隨著轉(zhuǎn)速增加而減小。在同一轉(zhuǎn)速下，合速度隨著徑向距離的增加先有一個(gè)較小的增幅，之后逐漸減小;徑向速度隨著徑向距離的增加先增加，之后進(jìn)入波動(dòng)區(qū)，最后徑向速度會(huì)逐漸減小;角速度和徑合速度夾角隨著徑向距離的增加逐漸減小，且轉(zhuǎn)速越大減小的幅度也越大，最終趨于平穩(wěn)。(3)推導(dǎo)出液絲形態(tài)，計(jì)算得到液絲在空腔區(qū)長(zhǎng)度、體積及比表面積的理論值，并擬合得到液絲比表面積與轉(zhuǎn)速成一次線(xiàn)性關(guān)系，同時(shí)根據(jù)流量計(jì)算出所形成液絲根數(shù)。
　　

4、傳質(zhì)特性:本文在研究傳質(zhì)特性時(shí)采取真空操作，整個(gè)設(shè)備規(guī)模接近于工業(yè)裝置，在研究傳質(zhì)過(guò)程中采用糖漿-丙酮體系，在真空狀態(tài)下操作，選取初始濃度(A)、進(jìn)料量(B)、絕對(duì)壓力(C)及轉(zhuǎn)速(D)為參考變量設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，分析了各變量對(duì)于脫揮效率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論:(1)通過(guò)極差分析得到在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，四個(gè)因素的主次順序分別為C-A-D-B，最優(yōu)組合為A1B2C1D5，即在初始濃度為4.344％，進(jìn)料量為6.89×10-5 m3·s-1