【摘要】：柔性反應(yīng)器是一類基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)的用于高粘性流體的混合裝置。通過模擬機(jī)械驅(qū)動(dòng)柔性反應(yīng)器壁面,可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的流體的混合。但是目前的混合效率仍然有限,提高柔性反應(yīng)器對高粘度流體的混合效率是一個(gè)急需解決的問題。本研究在柔性反應(yīng)器內(nèi)部引入柔性構(gòu)件用于強(qiáng)化柔性反應(yīng)器的混合效率。在柔性反應(yīng)器壁面引入柔性擋板,研究了高粘度牛頓流體(1200 m Pa.s)的混合行為。其中使用可視化方法觀察了隔離區(qū)的結(jié)構(gòu)改變,使用混合曲線比較了混合效率的變化。結(jié)果顯示,在擠壓角度為90°,柔性擋板能夠強(qiáng)化反應(yīng)器混合效率,并且擠壓深度為2.5cm和擠壓頻率為1.00 Hz時(shí),隔離區(qū)消失,混合時(shí)間減少了34.3±2.5%。隨著擋板數(shù)量的增加混合效率提高。同樣在柔性反應(yīng)器底部放置豎直的彈性硅膠棒(彈性棒),通過彈性棒運(yùn)動(dòng)對周圍流體產(chǎn)生擾動(dòng),強(qiáng)化流體混合。研究了彈性棒的位置和高度及柔性反應(yīng)器系統(tǒng)的最大擠壓深度和頻率對流體混合行為的影響。結(jié)果表明:彈性棒的放置能夠使柔性反應(yīng)器內(nèi)隔離區(qū)結(jié)構(gòu)改變,混合時(shí)間減少。彈性棒位置靠近擠壓頭一側(cè)時(shí),對混合效率的強(qiáng)化最明顯。當(dāng)彈性棒高度低于柔性反應(yīng)器內(nèi)液面時(shí),彈性棒高度增加,強(qiáng)化效果增加。超過液面之后,繼續(xù)增加彈性棒高度,強(qiáng)化效果沒有進(jìn)一步增加。當(dāng)彈性棒靠近擠壓頭、高度超過液面且最大擠壓深度為2.5cm,與沒有彈性棒時(shí)相比混合時(shí)間減少了57%。在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的前提下,最大擠壓深度增加,強(qiáng)化效果增加。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ027.1
【圖文】：

體混合強(qiáng)化 應(yīng)器內(nèi)流場由切向流 B 控制時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的流體像一同相的相對位置不發(fā)生改變，此時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的流體率，在主體流動(dòng)中，徑向流和軸向流的所占比例應(yīng)該器隨著生產(chǎn)物料的體積由毫升級到立方公尺不等，隨現(xiàn)，將會(huì)對混合速率有較大的影響。將攪拌槽的形狀遍，但其它的幾何形狀同樣存在，如錐形、圓形、異加容易清洗，更好的顆粒懸浮效果和混合效果[3]。

生學(xué)柔性反應(yīng)器的流體混合強(qiáng)化 第一章 文獻(xiàn)綜專利中，描述了一種用于混合氣體燃料和空氣的單元多層靜止態(tài)混合器[9]。早期國專利使用多段/螺旋靜止混合器來促進(jìn)管中的混合[10]，另一個(gè)則給出用于混合的多元件設(shè)計(jì)[11]。在二十世紀(jì)五十年代初期，增強(qiáng)傳熱的多階段元件獲得專利[1那時(shí)起，石油化工公司開始了主要的開發(fā)工作，在靜態(tài)反應(yīng)器商業(yè)化之前，主要自行設(shè)計(jì)的反應(yīng)器[13-15]。如今靜態(tài)混合器已經(jīng)成為過程工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于連續(xù)性生產(chǎn)工業(yè)中。靜態(tài)混合器由于不存在移動(dòng)部件，具有能耗低和要求低等優(yōu)勢。并且它們所需空間小，設(shè)備成本低，除了輸送泵的消耗之外沒有的動(dòng)力損失，能夠在較短的停留時(shí)間內(nèi)使通過反應(yīng)器的物料得到均質(zhì)，并且可以多數(shù)材料制作，以滿足各種標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)惡劣的工作條件。

第一章 文獻(xiàn)綜述 仿生學(xué)柔性反應(yīng)器的流體混合強(qiáng)化SAR 規(guī)則，每一步都增加額外的接觸面積，這能使分子擴(kuò)散增強(qiáng)從而增強(qiáng)流體混合[17]。靜態(tài)反應(yīng)器在工業(yè)中常用于可相溶的流體混合，將兩種或多種流體混合以減少甚至消除濃度梯度[18]。靜態(tài)反應(yīng)器也可以用于固體混合，以及混合顆粒狀固體如谷物、面包和蛋糕混合物以及混凝土組分[19]。在食品工業(yè)中應(yīng)用，如在食品中混合酸、果汁、油、巧克力或調(diào)味汁等[20-22]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號(hào)：2771152