發(fā)布時(shí)間：2017-07-30 02:13

  本文關(guān)鍵詞：不同顆粒特性三相攪拌槽中的固體懸浮與氣液分散研究

  更多相關(guān)文章： 氣-液-固三相 多層攪拌槳 顆粒特性 臨界懸浮特性 通氣攪拌功率 整體氣含率

【摘要】：多相攪拌設(shè)備由于具有操作便捷、適用場(chǎng)合廣等優(yōu)點(diǎn)而能夠廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥工程、環(huán)境工程等領(lǐng)域。前人研究表明,當(dāng)槽體高徑比超過(guò)1時(shí),多層攪拌槳組合比單層槳操作更適用于多相攪拌設(shè)備內(nèi)流體的混合�；谝延械难芯拷Y(jié)論,本課題選用D/T=0.33的HEDT+2WHD、HEDT+ 2WH、PDT+2WHD三種組合槳,研究氣液兩相體系、空氣-水-玻璃微珠以及空氣-水-樹(shù)脂顆粒兩種三相體系中的宏觀特性。實(shí)驗(yàn)采用0.476 m槽徑的橢圓底圓柱形有機(jī)玻璃攪拌槽,液位高度H=1.66T,兩種不同顆粒(玻璃微珠、樹(shù)脂顆粒)的固相體積分率CV分別為5%、10%、15%、20%。通過(guò)改變操作槳型、攪拌轉(zhuǎn)速、通氣速率等參數(shù),研究其對(duì)多相體系中氣液臨界分散特性、固體顆粒臨界懸浮特性、通氣攪拌功率以及整體氣含率的作用情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)臨.臨界分散特性：隨通氣量增加,氣泛轉(zhuǎn)速、泛點(diǎn)轉(zhuǎn)速功率消耗以及完全分散轉(zhuǎn)速都隨之增大。以PDT為底槳的組合槳?dú)夥恨D(zhuǎn)速下的功率較HEDT底槳組合更低,即PDT底槳組合槳在較低功率下更容易達(dá)到良好的氣液分散狀態(tài)。(2)臨界懸浮特性：臨界懸浮轉(zhuǎn)速NJSG及對(duì)應(yīng)的單位質(zhì)量流體功率消耗PmJSG都會(huì)隨著固含率以及表觀氣速的增加而增大。在相同固含率、通氣量條件下,HEDT底槳的組合槳的臨界懸浮轉(zhuǎn)速較低,但對(duì)應(yīng)的功率消耗卻較高。氣-液-玻璃微珠體系具有較高的NJSG及PmJSG,且兩種顆粒的NJSG及PmJSG之間的差異隨著通氣流量的增加而逐漸減小。(3)通氣攪拌功率：相對(duì)功率消耗RPD隨通氣準(zhǔn)數(shù)增大而減小,減小幅度隨通氣量升高而逐漸降低,直至趨于穩(wěn)定。在一定的攪拌轉(zhuǎn)速下,Cv對(duì)RPD的影響較小。定量回歸結(jié)果表明,通氣功率準(zhǔn)數(shù)會(huì)隨Cv增加而略有增加。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速高于8s-1時(shí),氣-液-玻璃微珠體系的RPD略高于樹(shù)脂顆粒體系。在兩相以及三相體系中,RPD從大到小排序依次為：HEDT+2WHU、HEDT+2WHD、PDT+2WHD。(4)整體氣含率εG:εG 鍗隨表觀氣速Vs增加而逐漸增大,隨著Cv增加而減小。在Vs高于0.007 m·s-1。時(shí),氣-液-樹(shù)脂顆粒體系的εG較高。在氣-液兩相體系,相同VS以及PTm條件下,整體氣含率由高到低排序依次為：PDT+2WHD、HEDT+2WHD、 HEDT+2WHU;而在氣-液-固三相體系中,整體氣含率由大到小的組合為：HEDT+2WHD、HEDT+2WHU、PDT+2WHD。(5)攪拌槳型優(yōu)化：氣-液兩相體系操作推薦組合槳型為PDT+2WHD;氣-液-固三相體系推薦組合槳型為HEDT+2WHD或HEDT+2WHU。優(yōu)選的攪拌槳組合能夠保證較高的通氣攪拌功率以及整體氣含率,可為相似條件的多相攪拌反應(yīng)器工業(yè)設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：氣-液-固三相 多層攪拌槳 顆粒特性 臨界懸浮特性 通氣攪拌功率 整體氣含率
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 文獻(xiàn)綜述16-34
• 1.1 氣-液兩相攪拌槽內(nèi)的宏觀特性16-25
• 1.1.1 臨界分散特性的研究16-18
• 1.1.1.1 槳型的影響17
• 1.1.1.2 槳直徑的影響17
• 1.1.1.3 操作條件的影響17-18
• 1.1.2 通氣攪拌功率的研究18-21
• 1.1.2.1 槳型的影響18-20
• 1.1.2.2 槳直徑的影響20-21
• 1.1.2.3 操作條件的影響21
• 1.1.3 整體氣含率的研究21-25
• 1.1.3.1 槳型的影響22
• 1.1.3.2 槳直徑的影響22-23
• 1.1.3.3 操作條件的影響23-25
• 1.2 氣-液-固三相攪拌槽內(nèi)的宏觀特性25-32
• 1.2.1 臨界懸浮特性的研究25-28
• 1.2.1.1 槳型的影響25-26
• 1.2.1.2 顆粒特性的影響26-27
• 1.2.1.3 操作條件的影響27-28
• 1.2.2 通氣攪拌功率的研究28-30
• 1.2.2.1 槳型的影響28-29
• 1.2.2.2 顆粒特性的影響29-30
• 1.2.2.3 操作條件的影響30
• 1.2.3 整體氣含率的研究30-32
• 1.2.3.1 槳型的影響30
• 1.2.3.2 顆粒特性的影響30-32
• 1.2.3.3 操作條件的影響32
• 1.3 小結(jié)32-34
• 第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試技術(shù)34-48
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及流程34-37
• 2.1.1 攪拌設(shè)備34-35
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)流程35-36
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器列表36-37
• 2.2 實(shí)驗(yàn)物系37-39
• 2.3 測(cè)試方法與數(shù)據(jù)處理39-48
• 2.3.1 攪拌轉(zhuǎn)速39
• 2.3.2 攪拌功率39-41
• 2.3.3 固體顆粒臨界懸浮特性41
• 2.3.4 臨界氣液分散特性41
• 2.3.5 整體氣含率41-43
• 2.3.6 氣體流量計(jì)校正43-48
• 第三章 氣-液兩相攪拌槽內(nèi)宏觀特性研究48-58
• 3.1 臨界分散特性48-50
• 3.2 通氣攪拌功率50-53
• 3.2.1 通氣速率及攪拌轉(zhuǎn)速的影響50-52
• 3.2.2 攪拌槳型的影響52-53
• 3.3 整體氣含率53-56
• 3.3.1 表觀氣速及單位質(zhì)量功率的影響54-56
• 3.3.2 攪拌槳型的影響56
• 3.4 小結(jié)56-58
• 第四章 氣-液-固三相攪拌槽內(nèi)宏觀特性研究58-106
• 4.1 氣-液-玻璃微珠三相攪拌槽內(nèi)宏觀特性研究58-78
• 4.1.1 臨界懸浮特性58-64
• 4.1.1.1 固含率的影響58-61
• 4.1.1.2 通氣速率的影響61-62
• 4.1.1.3 攪拌槳型的影響62-64
• 4.1.2 通氣攪拌功率64-70
• 4.1.2.1 通氣速率及攪拌轉(zhuǎn)速的影響64-67
• 4.1.2.2 固含率的影響67-69
• 4.1.2.3 攪拌槳型的影響69-70
• 4.1.3 整體氣含率70-77
• 4.1.3.1 表觀氣速及單位質(zhì)量功率的影響70-73
• 4.1.3.2 固含率的影響73-76
• 4.1.3.3 攪拌槳型的影響76-77
• 4.1.4 小結(jié)77-78
• 4.2 氣-液-樹(shù)脂顆粒三相攪拌槽內(nèi)宏觀特性研究78-96
• 4.2.1 臨界懸浮特性78-83
• 4.2.1.1 固含率的影響78-80
• 4.2.1.2 通氣速率的影響80-82
• 4.2.1.3 攪拌槳型的影響82-83
• 4.2.2 通氣攪拌功率83-89
• 4.2.2.1 通氣速率及攪拌轉(zhuǎn)速的影響83-86
• 4.2.2.2 固含率的影響86-88
• 4.2.2.3 攪拌槳型的影響88-89
• 4.2.3 整體氣含率89-95
• 4.2.3.1 表觀氣速及單位質(zhì)量功率的影響89-92
• 4.2.3.2 固含率的影響92-94
• 4.2.3.3 攪拌槳型的影響94-95
• 4.2.4 小結(jié)95-96
• 4.3 顆粒特性對(duì)固液懸浮及氣液分散特性的影響96-106
• 4.3.1 臨界懸浮特性96-99
• 4.3.2 通氣攪拌功率99-101
• 4.3.3 整體氣含率101-103
• 4.3.4 小結(jié)103-106
• 第五章 主要結(jié)論106-108
• 參考文獻(xiàn)108-112
• 致謝112-114
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介114-116
• 附件116-117

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