發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 15:20

【摘要】：旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器是一種新型的過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備,主要由內(nèi)部旋轉(zhuǎn)軸和外殼體構(gòu)成,旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)可以對(duì)軸和殼間隙內(nèi)流動(dòng)的流體產(chǎn)生擾動(dòng),進(jìn)而可以強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)、混合等過(guò)程。反應(yīng)器中流體流動(dòng)及其混合特性.對(duì)反應(yīng)器放大,產(chǎn)品粒度和分子量分布及質(zhì)量等有重要影響,是反應(yīng)器研究領(lǐng)域的重要課題。本文對(duì)新型旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器進(jìn)行流體流動(dòng)及其混合特性的基礎(chǔ)研究,首先采用脈沖示蹤法研究旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器內(nèi)液體的停留時(shí)間分布狀況,并討論了進(jìn)料方式、轉(zhuǎn)速、液體流量對(duì)液體停留時(shí)間分布的影響。選用碘化物-碘酸鹽體系研究了不同操作條件下旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器的微觀混合性能,然后計(jì)算了反應(yīng)器微觀混合特征時(shí)間。并進(jìn)一步采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器內(nèi)宏觀混合情況進(jìn)行模擬研究,結(jié)果表明操作條件變化對(duì)宏觀混合的影響和微觀混合具有一致性。研究結(jié)果如下:(1)旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器中流體的返混程度隨液體流量增加而增大,即流量增大時(shí)流體流動(dòng)向全混流方向發(fā)展;轉(zhuǎn)速增大對(duì)反應(yīng)器內(nèi)流體返混的影響呈現(xiàn)先減小后增大變化趨勢(shì),在轉(zhuǎn)速為1000 rpm時(shí),反應(yīng)器內(nèi)流體返混最小,離散度最小。(2)微觀混合性能研究表明,主體溶液為切向進(jìn)料時(shí),微觀混合性能較優(yōu);提高旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、增加流體流量,都會(huì)使得離集指數(shù)減小,反應(yīng)器的微觀混合性能提高;而當(dāng)增加體系粘度、增加氫離子濃度、增大兩種溶液的體積流量比時(shí),實(shí)驗(yàn)得到的離集指數(shù)都會(huì)明顯增大,說(shuō)明微觀混合性能隨之下降。基于團(tuán)聚模型計(jì)算了反應(yīng)器的微觀混合特征時(shí)間范圍是10-6～10-5s,通過(guò)與其他反應(yīng)器對(duì)比,表明旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器具有優(yōu)良的微觀混合性能。(3)利用計(jì)算流體力學(xué)定性和定量的考察了旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器內(nèi)宏觀混合情況,結(jié)果表明,切向進(jìn)料時(shí),增大旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速及提高液體流量都可以使得到的離集強(qiáng)度更小,宏觀混合性能更優(yōu)。
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ052
【圖文】：

圖１－２渦旋卷吸模型示意圖逡逑ｉｇ．邋１－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｅｎｇｕｌｆｍｅｎｔ邋ｍｏｄｅｌ逡逑該模型來(lái)表達(dá)渦旋內(nèi)部的活動(dòng)，周期結(jié)束時(shí)渦旋總體積和數(shù)目會(huì)型的周期性變化的初始條件是與變行了化簡(jiǎn)并給出了微元體積膨脹，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明模擬效果的影響。逡逑［３５＿３７１等在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)化的微觀現(xiàn)象，通過(guò)觀察反應(yīng)器中的層狀結(jié)構(gòu)不可能在湍流場(chǎng)中留的流體微元通過(guò)微元體間分子擴(kuò)時(shí)在求解片狀模型時(shí)提出了一套

ＡＢ３代表三取代物間－苯二酚。該反應(yīng)生成產(chǎn)物的單取代物異構(gòu)體和二取代物異構(gòu)體類(lèi)逡逑型是由起始生成物附近ｐＨ值的大小確定的，在不同的ｐＨ值范圍內(nèi)反應(yīng)體系表現(xiàn)出逡逑不同的反應(yīng)機(jī)理，如圖１－３所示，如果反應(yīng)體系為酸性條件，則反應(yīng)按照ａ路徑進(jìn)行，逡逑反之如果為中性或堿性條件，則按照ｂ路徑進(jìn)行反應(yīng)。逡逑６：邐６：－七：逡逑Ｂｒ邐Ｂｒ逡逑１ｂ邐２ｂ邐６ｂ逡逑？邋Ｈ＊邋？邋Ｈ．邐＾邐－邋Ｈ＊邋？邋Ｈ＃逡逑ＯＨ邐ＯＨ邐ＯＨ邐ＯＨ逡逑ｒＳ邋－ｒＳ邋—逡逑Ｂｒ邐Ｂｒ邐＾逡逑ＪＬｉ逡逑圖１－３間苯二酚的溴化取代反應(yīng)逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｈｅ邋ｂｒｏｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｅｓｏｒｃｉｎ逡逑其中離集程度對(duì)溴化取代過(guò)程影響如下：（ｉ）高取代：為了使得產(chǎn)物中二取代物逡逑所占的比例更大，可通過(guò)降低產(chǎn)物中單取代物所占比例；（２）雖然在反應(yīng)體系中有緩逡逑１０逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2714608