攪拌槽具有相間接觸面積大、傳熱傳質(zhì)效率高、操作靈活等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于食品、制藥、冶金、高分子等工業(yè)過程中。攪拌槳是攪拌槽的核心部件,攪拌槳的構(gòu)型優(yōu)化是改善攪拌效果最理想、最經(jīng)濟的方法。近年來,研究人員開發(fā)出了多種適合不同操作環(huán)境的新型攪拌槳,包括穿流槳、分形葉輪、柔性槳和本課題組發(fā)明的向心槳和Z型穿流槳。初步研究結(jié)果表明,向心槳和Z型穿流槳具有良好的性能,然而這兩種新型槳用于非牛頓流體體系時的微觀混合性能還不清楚�；诖�,本文采用羥乙基纖維素為非牛頓黏性添加劑,選擇磷酸鹽-碘化物-碘酸鹽的平行競爭反應(yīng)體系,在直徑0.282 m的橢圓底攪拌槽內(nèi)研究了向心槳和Z型穿流槳的微觀混合特性。首先,實驗考察了加料時間對微觀混合的影響,比較了向心槳（CT）、Rushton槳（DT）、45°下壓三斜葉槳（PBTD）三種槳及10種不同雙層槳組合的功率準數(shù)和微觀混合效率。研究發(fā)現(xiàn),DT、CT和PBTD的功率準數(shù)隨雷諾數(shù)的增加保持不變,DT槳的功率準數(shù)約為CT槳的兩倍、PBTD槳的四倍。隨著單位體積功耗的增加,三種槳的離集指數(shù)逐漸減小,且DT<CT<PBTD。雙層槳的攪拌功耗主要受功率準數(shù)大的攪... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
第1章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 混合過程
    1.3 微觀混合
        1.3.1 微觀混合研究基礎(chǔ)
        1.3.2 微觀混合數(shù)值模擬
        1.3.3 微觀混合實驗研究
        1.3.4 黏性溶液中微觀混合實驗研究
    1.4 混合強化
        1.4.1 混沌混合強化
        1.4.2 攪拌槳優(yōu)化
    1.5 本課題研究內(nèi)容
第2章 實驗方法與實驗裝置
    2.1 實驗體系的選擇
        2.1.1 反應(yīng)體系的選擇
        2.1.2 增黏劑的選擇
    2.2 實驗裝置及流程
    2.3 碘三絡(luò)離子標準曲線的標定
        2.3.1 標準溶液的配制
        2.3.2 標準曲線的測定
    2.4 功率的測量
    2.5 表觀黏度及雷諾數(shù)的計算
    2.6 本章小結(jié)
第3章 向心槳及其組合槳微觀混合實驗
    3.1 加料時間對微觀混合的影響
    3.2 取樣時間的確定
    3.3 單層槳微觀混合特性
        3.3.1 單層槳的攪拌功率準數(shù)
        3.3.2 單層槳槳型對微觀混合的影響
    3.4 雙層組合槳的微觀混合特性
        3.4.1 上層槳為斜葉槳的槳組合
        3.4.2 上層槳為向心槳的槳組合
        3.4.3 上層槳為Rushton槳的槳組合
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Z型穿流槳微觀混合實驗
    4.1 Z型穿流槳與其他槳型微觀混合特性對比
    4.2 ZPI結(jié)構(gòu)參數(shù)對N_P和X_S的影響
        4.2.1 孔徑的影響
        4.2.2 單節(jié)長度的影響
        4.2.3 Z型角度的影響
    4.3 ZPI構(gòu)型優(yōu)化
    4.4 進料位置的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]幾種單層槳攪拌槽內(nèi)宏觀混合特性的比較[J]. 李挺,賈卓泰,張慶華,楊超,毛在砂.  化工學(xué)報. 2019(01)
[2]穿流-柔性組合槳強化攪拌槽中流體混沌混合特性[J]. 劉仁龍,李爽,劉作華,陶長元,王運東.  化工學(xué)報. 2015(12)
[3]柔性槳與自浮顆粒協(xié)同強化高黏度流體混沌混合[J]. 劉作華,楊鮮艷,謝昭明,劉仁龍,陶長元,王運東.  化工學(xué)報. 2013(08)
[4]24種攪拌器的功率曲線[J]. 陳志希,謝明輝,周國忠,虞培清,王撫華.  化學(xué)工程. 2010(03)
[5]攪拌槽內(nèi)具滑移特性非牛頓流體的攪拌功率及混合特性研究[J]. 于飛,包雨云,黃雄斌.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報. 2009(05)
[6]微通道反應(yīng)器微觀混合效率的實驗研究[J]. 王琦安,王潔欣,余文,邵磊,陳建峰.  北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
[7]攪拌槽混沌混合研究進展[J]. 楊鋒苓,周慎杰,張翠勛.  化工進展. 2008(10)
[8]半橢圓管盤式渦輪攪拌槳氣-液分散特性[J]. 張新年,劉新衛(wèi),包雨云,高正明.  過程工程學(xué)報. 2008(03)
[9]T形微混合器內(nèi)的混合特性[J]. 趙玉潮,應(yīng)盈,陳光文,袁權(quán).  化工學(xué)報. 2006(08)
[10]多層槳攪拌槽內(nèi)的液-液分散特性[J]. 包雨云,劉新衛(wèi),高正明,王英琛,黎樹根.  合成橡膠工業(yè). 2004(05)

博士論文
[1]微觀混和問題的理論與實驗研究[D]. 李希.浙江大學(xué) 1992

碩士論文
[1]多相攪拌反應(yīng)器內(nèi)槳型對傳質(zhì)的影響[D]. 蔡雅婷.北京化工大學(xué) 2016
[2]粘性體系微觀混合實驗研究[D]. 崔莎莎.浙江大學(xué) 2006
[3]攪拌槽內(nèi)非牛頓流體的微觀混合特性[D]. 叢海峰.北京化工大學(xué) 2005



本文編號：3647762