撞击流反应-沉淀法制备氢氧化镁超细粉体研究
发布时间：2021-08-03 05:31
目前,制备氢氧化镁超细粉体的方法与手段很多,但是仍然存在着粒子团聚严重,分布较差,且更多停留着小试阶段,很少可以进行中试研究与工业化生产,针对于这种情况,撞击流技术作为工业应用上的一种重要流动形式,其强烈的微观混合、较高的传递系数以及有效地提供过饱和状态,大大缩短了混合时间,这在化学工业中制备超细粉体有非常大的应用前景。本文利用自主设计的撞击流小试和中试装置在浸没条件下,以氯化镁和氢氧化钠为原料,采用液相沉淀法制备氢氧化镁超细粉体。以实验所得粉体的粒径大小及分布为表征指标,利用单因素试验和响应面分析,分析不同因素对粒径的影响,得出最优化工艺条件并进行中试试验。利用单因素试验分别考察氯化镁浓度、进料流量、循环撞击流量、循环撞击时间、温度和搅拌时间对氢氧化镁超细粉体粒径大小及分布的影响,发现氯化镁浓度、进料流量和循环撞击时间对粉体粒径大小及分布影响较大,温度、循环撞击流量和搅拌时间的影响不明显。循环撞击流量为600 L/h时,氢氧化镁粉体最小平均粒径为1.28μm。以单因素试验为基础,进行响应面分析及优化,获得关于粒径的拟合函数、不同因素之间的交互关系、对粉体粒径的影响程度和最佳参数条件。...
【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IS原理示意图
沈阳化工大学硕士学位论文第二章实验装置的设计与组建16第二章实验装置的设计与组建2.1小试撞击流反应器及小试装置组建2.1.1小试撞击流反应器小试撞击流反应器结构如图2.1所示：由筒体，封盖，底板和夹套四部分组成。筒体上装有进料口、喷嘴，两个进料管连接喷嘴水平对置，上端下端各有一个出液口，待筒体充满液体后，可由上出液口排出而使筒体内充满液体，从而使喷嘴保持浸没状态。下端出液口为取液口；进料管出口可以安装不同尺寸的喷嘴，用来控制喷嘴出口流速和撞击面积；当撞击处于浸没条件下时，可提高撞击面的稳定性，促进微观混合。图2.1和图2.2为单组撞击流反应器实物图。图2.3和图2.4为喷嘴结构示意图和实物图。喷嘴规格如表2.1所示。出液口底板筒体喷嘴出液口封盖图2.1小试撞击流反应器设计图Fig.2.1Designofasmallimpactflowreactor图2.2小试撞击流反应器实物图Fig.2.2Diagramofasmallimpactflowreactor
沈阳化工大学硕士学位论文第二章实验装置的设计与组建17图2.3小试撞击流反应器喷嘴结构示意图Fig.2.3Schematicdiagramofnozzlestructureofsmallimpactflowreactor图2.4小试撞击流反应器喷嘴结构实物图Fig.2.4Physicalpictureofthenozzlestructureofasmallimpactflowreactor表2.1喷嘴长度及尺寸规格单位：mmTable2.1NozzlelengthandsizespecificationsUnit:mm喷嘴间距L/D喷嘴内径D68101214356535047442.1.2小试装置工艺设计及组建如图2.5所示，为小试装置工艺设计图，整体装置以单组撞击流反应器为主体反应装置，结合储液罐，离心泵，涡轮流量计，智能温度加热器等组成的系统装置。反应物通过两台离心泵提供压力和能量，经由截止阀，涡轮流量计，喷嘴在撞击流反应器内高速撞击，发生化学反应，产生结晶沉淀。待反应器内胶体溶液充满，经由反应器上部溢出口流入下方储液罐，此储液罐与第三台离心泵相连，经由同样路线进行循环撞击。在实验过程中，反应器、储液罐和管路外部包装有保温棉，减少温度损失。储液罐内安装有智能温度加热器，对溶液进行加热、监测并对温度提供自动加热补偿。图2.6为小试装置实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面优化苦荞黄酮超声波提取工艺[J]. 曹娅,钱志伟. 食品工业. 2020(01)
[2]撞击流技术在环保领域的应用研究进展[J]. 张建伟,沙新力,张一凡,冯颖,马繁荣. 化工环保. 2020(01)
[3]阻燃剂PPPE的合成及其阻燃聚乙烯的研究[J]. 张惠,高苏亮,鲍文波,刘岩,季洋. 现代塑料加工应用. 2019(06)
[4]阻燃剂及加工助剂对三元乙丙橡胶性能的影响[J]. 乔羽,李向梅,汪书苹,高飞,何吉宇,杨荣杰. 高分子材料科学与工程. 2019(12)
[5]有机硅系阻燃剂和溴系阻燃剂在聚碳酸酯中的应用[J]. 谢松. 江西化工. 2019(05)
[6]新型镁系阻燃材料制备工艺及应用研究现状[J]. 曹雨微,逯登琴,宋学文,贾发云,罗仙平. 盐科学与化工. 2019(10)
[7]纳米氧化锌的制备及抗菌性能研究[J]. 郭梦雅,李晓意,易凯,蔡锋,鲁鹏. 包装工程. 2019(19)
[8]基于响应面分析对坚强芽胞杆菌-CX10发酵黄芪多糖的条件筛选与优化[J]. 马玉俊,梁子敬,李杰,王磊,张凯,张康,李建喜,张景艳,马小军. 西北农业学报. 2019(09)
[9]Application of flash nanoprecipitation to fabricate poorly water-soluble drug nanoparticles[J]. Jinsong Tao,Shing Fung Chow,Ying Zheng. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2019(01)
[10]One-step synthesis of hydrophobic magnesium hydroxide nanoparticles and their application in flame-retardant polypropylene composites[J]. Hongyan Shen,Youzhi Liu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2018(10)
博士论文
[1]撞击流微混合器的结构、性能及其在沉淀过程中的应用研究[D]. 李友凤.中南大学 2012
[2]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]氢氧化镁及其复合材料吸附去除水中的络合态Cr（Ⅲ）的研究[D]. 郭茹.陕西科技大学 2019
[2]微撞击流反应器制备CuO/ZnO/ZrO2合成甲醇催化剂的研究[D]. 丁阳辉.北京化工大学 2018
[3]氢氧化镁结晶动力学及原位改性制备研究[D]. 卢利娟.郑州大学 2018
[4]二级撞击流微反应器制备镍钴基复合电极材料[D]. 李云.北京化工大学 2017
[5]毛细撞击流反应器制备掺锑氧化锡纳米颗粒及其分散体的研究[D]. 张丽娜.北京化工大学 2015
[6]新型多通道微反应器的设计与性能研究[D]. 方轲.北京化工大学 2015
[7]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
[8]毛细撞击流反应器用于液液相萃取Cr（Ⅵ）的研究[D]. 付博.北京化工大学 2015
[9]二级毛细撞击流反应器的微观混合性能与应用研究[D]. 阮斌.北京化工大学 2015
[10]撞击流反应—沉淀法制备钇稳定氧化锆超细粉体[D]. 阳慧芳.武汉工程大学 2015
本文编号：3319033
【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IS原理示意图
沈阳化工大学硕士学位论文第二章实验装置的设计与组建16第二章实验装置的设计与组建2.1小试撞击流反应器及小试装置组建2.1.1小试撞击流反应器小试撞击流反应器结构如图2.1所示：由筒体，封盖，底板和夹套四部分组成。筒体上装有进料口、喷嘴，两个进料管连接喷嘴水平对置，上端下端各有一个出液口，待筒体充满液体后，可由上出液口排出而使筒体内充满液体，从而使喷嘴保持浸没状态。下端出液口为取液口；进料管出口可以安装不同尺寸的喷嘴，用来控制喷嘴出口流速和撞击面积；当撞击处于浸没条件下时，可提高撞击面的稳定性，促进微观混合。图2.1和图2.2为单组撞击流反应器实物图。图2.3和图2.4为喷嘴结构示意图和实物图。喷嘴规格如表2.1所示。出液口底板筒体喷嘴出液口封盖图2.1小试撞击流反应器设计图Fig.2.1Designofasmallimpactflowreactor图2.2小试撞击流反应器实物图Fig.2.2Diagramofasmallimpactflowreactor
沈阳化工大学硕士学位论文第二章实验装置的设计与组建17图2.3小试撞击流反应器喷嘴结构示意图Fig.2.3Schematicdiagramofnozzlestructureofsmallimpactflowreactor图2.4小试撞击流反应器喷嘴结构实物图Fig.2.4Physicalpictureofthenozzlestructureofasmallimpactflowreactor表2.1喷嘴长度及尺寸规格单位：mmTable2.1NozzlelengthandsizespecificationsUnit:mm喷嘴间距L/D喷嘴内径D68101214356535047442.1.2小试装置工艺设计及组建如图2.5所示，为小试装置工艺设计图，整体装置以单组撞击流反应器为主体反应装置，结合储液罐，离心泵，涡轮流量计，智能温度加热器等组成的系统装置。反应物通过两台离心泵提供压力和能量，经由截止阀，涡轮流量计，喷嘴在撞击流反应器内高速撞击，发生化学反应，产生结晶沉淀。待反应器内胶体溶液充满，经由反应器上部溢出口流入下方储液罐，此储液罐与第三台离心泵相连，经由同样路线进行循环撞击。在实验过程中，反应器、储液罐和管路外部包装有保温棉，减少温度损失。储液罐内安装有智能温度加热器，对溶液进行加热、监测并对温度提供自动加热补偿。图2.6为小试装置实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面优化苦荞黄酮超声波提取工艺[J]. 曹娅,钱志伟. 食品工业. 2020(01)
[2]撞击流技术在环保领域的应用研究进展[J]. 张建伟,沙新力,张一凡,冯颖,马繁荣. 化工环保. 2020(01)
[3]阻燃剂PPPE的合成及其阻燃聚乙烯的研究[J]. 张惠,高苏亮,鲍文波,刘岩,季洋. 现代塑料加工应用. 2019(06)
[4]阻燃剂及加工助剂对三元乙丙橡胶性能的影响[J]. 乔羽,李向梅,汪书苹,高飞,何吉宇,杨荣杰. 高分子材料科学与工程. 2019(12)
[5]有机硅系阻燃剂和溴系阻燃剂在聚碳酸酯中的应用[J]. 谢松. 江西化工. 2019(05)
[6]新型镁系阻燃材料制备工艺及应用研究现状[J]. 曹雨微,逯登琴,宋学文,贾发云,罗仙平. 盐科学与化工. 2019(10)
[7]纳米氧化锌的制备及抗菌性能研究[J]. 郭梦雅,李晓意,易凯,蔡锋,鲁鹏. 包装工程. 2019(19)
[8]基于响应面分析对坚强芽胞杆菌-CX10发酵黄芪多糖的条件筛选与优化[J]. 马玉俊,梁子敬,李杰,王磊,张凯,张康,李建喜,张景艳,马小军. 西北农业学报. 2019(09)
[9]Application of flash nanoprecipitation to fabricate poorly water-soluble drug nanoparticles[J]. Jinsong Tao,Shing Fung Chow,Ying Zheng. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2019(01)
[10]One-step synthesis of hydrophobic magnesium hydroxide nanoparticles and their application in flame-retardant polypropylene composites[J]. Hongyan Shen,Youzhi Liu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2018(10)
博士论文
[1]撞击流微混合器的结构、性能及其在沉淀过程中的应用研究[D]. 李友凤.中南大学 2012
[2]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]氢氧化镁及其复合材料吸附去除水中的络合态Cr（Ⅲ）的研究[D]. 郭茹.陕西科技大学 2019
[2]微撞击流反应器制备CuO/ZnO/ZrO2合成甲醇催化剂的研究[D]. 丁阳辉.北京化工大学 2018
[3]氢氧化镁结晶动力学及原位改性制备研究[D]. 卢利娟.郑州大学 2018
[4]二级撞击流微反应器制备镍钴基复合电极材料[D]. 李云.北京化工大学 2017
[5]毛细撞击流反应器制备掺锑氧化锡纳米颗粒及其分散体的研究[D]. 张丽娜.北京化工大学 2015
[6]新型多通道微反应器的设计与性能研究[D]. 方轲.北京化工大学 2015
[7]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
[8]毛细撞击流反应器用于液液相萃取Cr（Ⅵ）的研究[D]. 付博.北京化工大学 2015
[9]二级毛细撞击流反应器的微观混合性能与应用研究[D]. 阮斌.北京化工大学 2015
[10]撞击流反应—沉淀法制备钇稳定氧化锆超细粉体[D]. 阳慧芳.武汉工程大学 2015
本文编号：3319033
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3319033.html
