搅拌釜内流体微观混合机理研究及其模型构建
发布时间：2021-03-11 22:41
微观混合通常是指物料从最小粘性涡尺度到分子尺度的均匀化过程。该过程对于快速反应体系十分重要。当混合速率慢于快速反应的本征速率时,反应将会在物料尚未达到分子尺度的均匀混合之前就已发生甚至结束,从而对反应收率、目标产物选择性、产品质量和废物排放量等产生重要影响。深入理解微观混合过程的机理并构建相应的理论模型可为快速反应装备的设计、优化和工业放大提供重要的理论依据。本文首先对前人提出的微观混合模型进行了深入分析,认为“微观混合过程中反应体系温度保持恒定”的假定并不具有普适性,因为许多反应通常存在热效应。与前人模型不同,本文基于热力学第一定律,推导了能量方程并将其与片状结构模型进行了耦合,分别构建了串联-竞争反应体系和平行-竞争反应体系的非等温片状结构模型。基于该模型,模拟了温度和各组分浓度在时空的分布情况,并将模型预测结果与文献报道的实验数据进行了对照。结果表明,非等温片状结构模型预测的离集指数（表征微观混合的参数）要好于前人模型的预测结果,但与实验数据仍存在一定的差异性,说明有必要进一步发展新模型。基于文献报道的微观混合过程图像,本文分析认为:物料经过一系列涡旋卷吸、拉伸变形作用后并不一定...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｓｃ？ｌ时湍流能谱概率密度分布函数攻幻和湍流浓度谱概率密度分布??函数Ｇ（幻示意图（双对数坐标图）??
图２－４不同时刻各组分浓度和温度分布情况（（＾〇＝１．０５ｍｏｌ／ｍ３，ａ＝１０，Ｓｃ＝１２８０，??Ａ＾〇／Ａ＾ｏ＝１．０５，?Ｄ＝８Ｘｌ〇－１０ｍ２／ｓ，?ｖ＝８．９Ｘ?ｌ〇－７ｍ２／ｓ）??
图２－６不同温度时离集指数的对照（〇４〇＝０．５２５ｍｏｌ／Ｌ，ｃ加＝０．５ｍｏｌ／Ｌ，??＂＝ｌＸｌ〇－３Ｐａ．ｓ，?Ａ＾ｓ－１）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿柳叶形静态混合器的流动及混合特性[J]. 傅鑫亮,闫志勇. 化工学报. 2017(12)
[2]丙烯高温氯化法生产氯丙烯[J]. 吴迪,牟雪,代永福. 河南科技. 2013(04)
[3]环己酮肟Beckmann重排反应微观混合的数值模拟[J]. 刘国清,袁霞,吴剑,罗和安. 化工学报. 2011(03)
[4]磁力搅拌反应器中微观混合测量的研究[J]. 孟睿,孙怀宇. 化学工程师. 2009(11)
[5]环己酮肟贝克曼重排反应动力学[J]. 李海生,吴剑,王良芥,罗和安. 湘潭大学自然科学学报. 2002(01)
[6]非牛顿流体的微观混合[J]. 张伟,董师孟,戴干策. 华东理工大学学报. 1994(05)
[7]微观混和研究的现状[J]. 李希,陈建峰,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1994(02)
[8]搅拌反应釜中微观混和问题的研究——（Ⅰ）—频闪高速显微摄影法研究微观混和过程[J]. 陈建峰,陈彬,李希,戎顺熙,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1990(01)
[9]搅拌反应釜中微观混和问题的研究——（Ⅱ）—新微观混和模型的建立与实验验证[J]. 陈建峰,李希,戎顺熙,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1990(01)
博士论文
[1]开放式撞击流反应器流场特性研究[D]. 张珺.中北大学 2016
[2]新型反应器微观混合—沉淀过程的理论、实验及应用研究[D]. 向阳.北京化工大学 2009
[3]新型化学反应器的微观混合实验、理论及应用研究[D]. 杨海健.北京化工大学 2007
[4]定—转子反应器开发研究[D]. 初广文.北京化工大学 2007
[5]搅拌槽内宏观及微观混合的实验研究与数值模拟[D]. 闵健.北京化工大学 2005
[6]微观混和问题的理论与实验研究[D]. 李希.浙江大学 1992
[7]混合—反应过程的理论与实验研究[D]. 陈建峰.浙江大学 1992
硕士论文
[1]对流微通道反应器微观混合性能的CFD模拟[D]. 程鵾鹏.北京化工大学 2017
[2]集束式对流微通道反应器的微观混合性能研究[D]. 程丹.北京化工大学 2016
[3]高速撞击流反应器的微观混合特性的实验研究[D]. 刘一鸣.北京化工大学 2015
[4]超声波耦合旋转填充床反应器微观混合及传质性能研究[D]. 宋银江.北京化工大学 2015
[5]快速反应体系中流体微观混合机理的研究[D]. 李永强.湘潭大学 2015
[6]LDPE釜式反应器混合特性研究[D]. 王宇良.浙江大学 2014
[7]气—液搅拌槽内微观混合特性的实验研究[D]. 王沛.北京化工大学 2012
[8]旋转填充床内黏性流体的微观混合研究[D]. 潘超.北京化工大学 2012
[9]搅拌槽内微观混合特性与离集指数的无因次关联[D]. 梁宏波.内蒙古工业大学 2010
[10]外循环撞击流反应器混合特性研究[D]. 佘启明.浙江工业大学 2009
本文编号：3077220
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｓｃ？ｌ时湍流能谱概率密度分布函数攻幻和湍流浓度谱概率密度分布??函数Ｇ（幻示意图（双对数坐标图）??
图２－４不同时刻各组分浓度和温度分布情况（（＾〇＝１．０５ｍｏｌ／ｍ３，ａ＝１０，Ｓｃ＝１２８０，??Ａ＾〇／Ａ＾ｏ＝１．０５，?Ｄ＝８Ｘｌ〇－１０ｍ２／ｓ，?ｖ＝８．９Ｘ?ｌ〇－７ｍ２／ｓ）??
图２－６不同温度时离集指数的对照（〇４〇＝０．５２５ｍｏｌ／Ｌ，ｃ加＝０．５ｍｏｌ／Ｌ，??＂＝ｌＸｌ〇－３Ｐａ．ｓ，?Ａ＾ｓ－１）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿柳叶形静态混合器的流动及混合特性[J]. 傅鑫亮,闫志勇. 化工学报. 2017(12)
[2]丙烯高温氯化法生产氯丙烯[J]. 吴迪,牟雪,代永福. 河南科技. 2013(04)
[3]环己酮肟Beckmann重排反应微观混合的数值模拟[J]. 刘国清,袁霞,吴剑,罗和安. 化工学报. 2011(03)
[4]磁力搅拌反应器中微观混合测量的研究[J]. 孟睿,孙怀宇. 化学工程师. 2009(11)
[5]环己酮肟贝克曼重排反应动力学[J]. 李海生,吴剑,王良芥,罗和安. 湘潭大学自然科学学报. 2002(01)
[6]非牛顿流体的微观混合[J]. 张伟,董师孟,戴干策. 华东理工大学学报. 1994(05)
[7]微观混和研究的现状[J]. 李希,陈建峰,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1994(02)
[8]搅拌反应釜中微观混和问题的研究——（Ⅰ）—频闪高速显微摄影法研究微观混和过程[J]. 陈建峰,陈彬,李希,戎顺熙,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1990(01)
[9]搅拌反应釜中微观混和问题的研究——（Ⅱ）—新微观混和模型的建立与实验验证[J]. 陈建峰,李希,戎顺熙,陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1990(01)
博士论文
[1]开放式撞击流反应器流场特性研究[D]. 张珺.中北大学 2016
[2]新型反应器微观混合—沉淀过程的理论、实验及应用研究[D]. 向阳.北京化工大学 2009
[3]新型化学反应器的微观混合实验、理论及应用研究[D]. 杨海健.北京化工大学 2007
[4]定—转子反应器开发研究[D]. 初广文.北京化工大学 2007
[5]搅拌槽内宏观及微观混合的实验研究与数值模拟[D]. 闵健.北京化工大学 2005
[6]微观混和问题的理论与实验研究[D]. 李希.浙江大学 1992
[7]混合—反应过程的理论与实验研究[D]. 陈建峰.浙江大学 1992
硕士论文
[1]对流微通道反应器微观混合性能的CFD模拟[D]. 程鵾鹏.北京化工大学 2017
[2]集束式对流微通道反应器的微观混合性能研究[D]. 程丹.北京化工大学 2016
[3]高速撞击流反应器的微观混合特性的实验研究[D]. 刘一鸣.北京化工大学 2015
[4]超声波耦合旋转填充床反应器微观混合及传质性能研究[D]. 宋银江.北京化工大学 2015
[5]快速反应体系中流体微观混合机理的研究[D]. 李永强.湘潭大学 2015
[6]LDPE釜式反应器混合特性研究[D]. 王宇良.浙江大学 2014
[7]气—液搅拌槽内微观混合特性的实验研究[D]. 王沛.北京化工大学 2012
[8]旋转填充床内黏性流体的微观混合研究[D]. 潘超.北京化工大学 2012
[9]搅拌槽内微观混合特性与离集指数的无因次关联[D]. 梁宏波.内蒙古工业大学 2010
[10]外循环撞击流反应器混合特性研究[D]. 佘启明.浙江工业大学 2009
本文编号：3077220
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