【摘要】：過程強化對于現(xiàn)代化工具有極為重要的意義,微反應器作為過程強化的重要設備,近年來受到越來越多的關注。目前微反應器的種類有很多很,但因為放大、通道堵塞等方面存在的問題,所以很少被應用于實際工業(yè)生產(chǎn)中�；诖�,對流微通道反應器被設計出來。在本實驗室前人的研究中證實該反應器具有良好的微觀混合性能,且結構簡單、易于清洗和放大。本論文研究了對流微通道反應器在兩個液液萃取體系中的應用,進一步證明其工業(yè)應用的價值。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)將對流微通道反應器應用于低萃取劑濃度的Cr(Ⅵ)的萃取。研究表明:氫離子濃度越高萃取效果越好;分別以環(huán)已烷、煤油和四氯化碳為稀釋劑進行對比發(fā)現(xiàn),環(huán)已烷為稀釋劑時萃取效果最好,四氯化碳為稀釋劑時萃取效果最差。操作條件和反應器結構對萃取效果影響顯著:萃取率隨雷諾數(shù)的增大先升高后降低;待萃液和萃取液在體積流量相同的條件下進料萃取效果最好;0.8 mm管徑,1.3 mm開口為反應器最佳結構參數(shù)。在最優(yōu)操作條件下,后續(xù)攪拌10 min,萃取率可達55%左右。在相同的操作條件下,使用單束式和集束式對流微反應器在萃取效果上相差不大;對于不同放大倍數(shù)的集束式反應器,萃取結果也幾乎沒有差別,說明反應器基本無放大效應。另外還探究了對于TBP進行反萃的最佳的工藝條件。(2)采用超聲微波提取的方式進行黑苦蕎麥中蘆丁的提取,正交實驗優(yōu)化提取過程工藝條件,結果表明最佳工藝條件為:乙醇濃度為70%;提取時間為60 min;微波溫度為80 ℃;超聲功率為200 W。最優(yōu)條件下,蘆丁的提取率約為1.85%。以正丁醇為萃取劑使用對流微通道反應器提純蘆丁,研究表明:蘆丁水溶液與正丁醇的體積為1:1時為最佳進料比;萃取率隨雷諾數(shù)的增大先升高后降低;最佳反應器規(guī)格是管徑0.8 mm,開口 0.8 mm。最優(yōu)條件下,后續(xù)攪拌5 min,蘆丁的萃取率約為90%。放大實驗表明反應器無放大效應。研究證實,對流微通道反應器對于液液萃取具有一定的強化作用,反應器易于放大且無放大效應,具有良好的工業(yè)應用前景。
【圖文】：

１．１過程強化理論逡逑近年來，許多大學和研究所都在研究新的設備和技術，使用新設備和技術的化工逡逑廠具有緊湊、安全、高效、環(huán)保、可持續(xù)等特點，這些被認為是過程強化。事實上過逡逑程強化己經(jīng)存在了相當長的時間，，但在過去的幾年里才真正成為化學工程的一門特殊逡逑的學科。那么什么是過程強化？作為該領域先驅(qū)之一的Ｒａｍｓｈａｗ在１９９５年提出過程逡逑強化的定義就是在實現(xiàn)既定生產(chǎn)目標的基礎上大幅減少化工廠規(guī)模。比如縮小單個設逡逑備的尺寸、減少單元操作數(shù)量或設備的數(shù)量，無論如何，減少的程度必須是顯著地［１］。逡逑Ｒａｍｓｈａｗ的定義是相當狹隘的，認為過程強化僅僅是減少設備數(shù)量和設備尺寸。事實逡逑上，這只是可能得到的效果之一�，F(xiàn)在普遍認為過程強化的定義如下：過程強化包括逡逑開發(fā)新的設備和技術（與傳統(tǒng)常用的設備和技術相比能夠帶來制造和加工方面的顯著逡逑改進）以降低設備尺寸／生產(chǎn)能力比、減少能耗以及降低廢棄物的產(chǎn)量，最終實現(xiàn)可持逡逑續(xù)生產(chǎn)的技術。簡而言之就是能夠帶來更小、更清潔、更節(jié)能的化工生產(chǎn)的技術。逡逑

邐第二章集束式對流微通道反應器的構建邐逡逑第二章集束式對流微通道反應器的構建逡逑２．１單束式對流微通道反應器逡逑單束式對流微通道反應器（Ｓ－ＣＦＭＣＲ）反應器是由不銹鋼毛細管制成，在毛細管逡逑中部通過線切割或激光燒蝕等技術切開一個矩形孔，如圖２－１所示。目前實驗室現(xiàn)有逡逑反應器開口大小有０．５邋ｍｍ、０．８邋ｍｍ、１．０邋ｍｍ和１．３邋ｍｍ等幾種規(guī)格；不鎊鋼毛細管內(nèi)逡逑徑有０．５邋ｍｍ、０．８邋ｍｍ和１．０邋ｍｍ等幾種規(guī)格。反應過程中，兩股流體經(jīng)平流泵吸入分逡逑別從反應器兩端進入反應器，在反應器開孔處碰撞混合并流出反應器。如圖２－２所示：逡逑
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ028.32

【參考文獻】

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本文編號：2635388