变径式微混器结构参数的优化研究

发布时间：2020-08-14 22:08

【摘要】：静态混合器有着使两相不互溶体系混合接触优良的性能,在工业生产中得到了广泛的应用,但由于以分割流体层数为混合机理的静态混合器在用于小分散相浓度时效果不佳,存在萃取液用量大,萃取不完全的难题,限制了其在工业萃取过程中的应用。因此设计一种在小分散相浓度的应用场合能获得良好混合效果的混合器具有重要的实用价值。本文结合静态混合和喷射混合原理及结构特性,设计了一种变径式微混器,采用模拟和实验验证的方法,研究了微混器级数、通道数、渐缩段锥角、螺旋叶片导程、螺旋叶片段长度对内流场、混合效果的影响规律,得到了变径式微混器的优化结构参数。在此基础上,对比研究了变径式微混器与常规混合器的液液混合相中液滴粒径分布特性,并在常顶循在线脱盐脱酸防腐工艺开发中得到应用,研究表明:(1)变径结构和螺旋叶片结构使得内流场中在主流上叠加二次涡流,强化了径向混合,混合器混合效果大大提高。(2)变径式微混器最优结构参数为级数n=3,通道数m=3,渐缩段锥角α=6°,螺旋叶片导程S=12.5mm和螺旋段长度L2=44mm;优化后变径式微混器合适流速为0.82m/s～1.36m/s,考虑能量损失情况下的最佳工作流速为0.82m/s。(3)变径式微混器混合后油滴粒径分布皆呈现对数正态分布趋势,流量达到800L/h后,达到该分散相浓度下最佳混合效果,实验过程采用的三种混合器混合效果依次是:变径式微混器SV型静态混合器喷射混合器。(4)由变径式微混器作为混合单元,结合纤维聚结油水分离技术构建的常顶循在线脱盐脱酸防腐新工艺技术使用效果良好,盐类和酸性腐蚀性介质在变径式微混器中得到了高效的洗脱,有效减少了设备腐蚀带来的安全生产问题。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

【参考文献】

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本文编号：2793604