螺旋盤(pán)管反應(yīng)器內(nèi)粘性流體微觀(guān)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(chǎn)過(guò)程中，由于涉及快速化學(xué)反應(yīng)，且體系粘度較大，此時(shí)反應(yīng)器的微觀(guān)混合性能成為產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，可嚴(yán)重影響產(chǎn)品的分子結(jié)構(gòu)、分子量分布等。因此，對(duì)粘性體系微觀(guān)混合性能研究具有重要意義。
　　 螺旋盤(pán)管反應(yīng)器無(wú)內(nèi)插件及擾流部件，通過(guò)流體流動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的二次流來(lái)提高微觀(guān)混合效果，在使用過(guò)程中，對(duì)反應(yīng)器的清洗方便，且不易堵塞，比較適合粘性流體的混合過(guò)程。本論文首先針對(duì)自行設(shè)計(jì)的平行型和垂直型加料組件進(jìn)

2、行了混合性能模擬研究，探討了加料組件結(jié)構(gòu)對(duì)混合性能的影響規(guī)律。并以碘化物-碘酸鹽平行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系為工作體系，通過(guò)添加甘油的方式調(diào)節(jié)體系粘度，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的螺旋盤(pán)管反應(yīng)器進(jìn)行微觀(guān)混合性能實(shí)驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上，利用FLUENT軟件對(duì)粘性體系中碘化物-碘酸鹽平行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)進(jìn)行模擬研究，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　 1.設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)，用以研究初始進(jìn)料尺度對(duì)混合的影響，借助流體力學(xué)軟件對(duì)上述加料組件的混合性能進(jìn)行模擬研究，并以離集指數(shù)衡量混合效果。模擬結(jié)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(kāi)孔個(gè)數(shù)的增多，即初始進(jìn)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(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系，并以甘油調(diào)節(jié)體系粘度，研究了加料組件結(jié)構(gòu)、操作條件等對(duì)螺旋盤(pán)管反應(yīng)器微觀(guān)混合性能的影響規(guī)律，并以離集指數(shù)X

4、S表征微觀(guān)混合性能，研究結(jié)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(kāi)孔個(gè)數(shù)的增多，即初始進(jìn)料尺度變小，離集指數(shù)XS呈減小趨勢(shì)。與加料組件混合性能的模擬結(jié)果相符。
　　 (4)螺旋盤(pán)管的內(nèi)徑減小，微觀(guān)混合性能提高，與相同內(nèi)