螺旋盤管反應器內粘性流體微觀混合性能研究.pdf

1、在高分子聚合、橡膠鹵化等一些工業(yè)生產過程中，由于涉及快速化學反應，且體系粘度較大，此時反應器的微觀混合性能成為產品質量的關鍵影響因素，可嚴重影響產品的分子結構、分子量分布等。因此，對粘性體系微觀混合性能研究具有重要意義。
　　 螺旋盤管反應器無內插件及擾流部件，通過流體流動過程產生的二次流來提高微觀混合效果，在使用過程中，對反應器的清洗方便，且不易堵塞，比較適合粘性流體的混合過程。本論文首先針對自行設計的平行型和垂直型加料組件進

2、行了混合性能模擬研究，探討了加料組件結構對混合性能的影響規(guī)律。并以碘化物-碘酸鹽平行競爭反應體系為工作體系，通過添加甘油的方式調節(jié)體系粘度，對不同結構的螺旋盤管反應器進行微觀混合性能實驗研究，在此基礎上，利用FLUENT軟件對粘性體系中碘化物-碘酸鹽平行競爭反應進行模擬研究，并與實驗結果進行對比。主要研究內容與結果如下:
　　 1.設計平行型和垂直型兩種不同加料方式的加料組件，其中垂直型加料組件包含2-Φ0.7，4-Φ0.5，1

3、0-Φ0.3，24-Φ0.2四種結構，用以研究初始進料尺度對混合的影響，借助流體力學軟件對上述加料組件的混合性能進行模擬研究，并以離集指數(shù)衡量混合效果。模擬結果表明，垂直型加料組件的混合性能優(yōu)于平行型加料組件，隨開孔個數(shù)的增多，即初始進料尺度變小，垂直型加料組件的混合性能提高。
　　 2.采用碘化物-碘酸鹽平行競爭反應體系，并以甘油調節(jié)體系粘度，研究了加料組件結構、操作條件等對螺旋盤管反應器微觀混合性能的影響規(guī)律，并以離集指數(shù)X

4、S表征微觀混合性能，研究結果表明:
　　 (1)離集指數(shù)XS，隨主體溶液A的體積流量的增加而減小;隨溶液B的[H+]的增加而增加;隨兩種溶液體積流量比的增加而增加。
　　 (2)兩種溶液的粘度的增加都造成離集指數(shù)XS的增加。
　　 (3)隨垂直型加料組件開孔個數(shù)的增多，即初始進料尺度變小，離集指數(shù)XS呈減小趨勢。與加料組件混合性能的模擬結果相符。
　　 (4)螺旋盤管的內徑減小，微觀混合性能提高，與相同內