新型大雙葉片攪拌器微觀混合性能研究.pdf

1、攪拌設(shè)備在化工、制藥、食品、冶金以及造紙等過(guò)程工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。微觀混合是指物料從湍流擴(kuò)散后的最小微團(tuán)(Kolmogorov)尺度到分子尺度上的均勻化過(guò)程，攪拌器的微觀混合性能對(duì)過(guò)程工業(yè)中的快速?gòu)?fù)雜反應(yīng)有著極大的影響，關(guān)系著反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。雖然目前已有不少文獻(xiàn)對(duì)微觀混合進(jìn)行了研究，但大部分采用串聯(lián)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系進(jìn)行表征，研究的攪拌器也大多以Rushton圓盤渦輪或翼形槳等為主，對(duì)于適用于寬粘度域的大葉片攪拌器的微觀混合

2、性能研究較少，且其工作體系粘度也較低。而大葉片攪拌器在過(guò)程工業(yè)的很多快速反應(yīng)場(chǎng)合應(yīng)用較多，因此，研究新型大雙葉片攪拌器在較高粘度體系中的微觀混合性能很有必要。
　　本文的實(shí)驗(yàn)研究是在直徑為380mm的橢圓底有機(jī)玻璃釜中進(jìn)行的，采用碘化物-碘酸鹽平行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系研究了加料時(shí)間、加料位置、攪拌轉(zhuǎn)速、體系粘度等因素對(duì)新型大雙葉片攪拌器微觀混合性能的影響，并與目前工業(yè)上應(yīng)用較廣的雙螺帶攪拌器和FZ攪拌器進(jìn)行了對(duì)比，還計(jì)算了反應(yīng)特征時(shí)間tr

3、1、tr2與微觀混合特征時(shí)間tm;數(shù)值模擬基于實(shí)驗(yàn)工況展開，不僅得到了可以與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較的離集指數(shù)Xs，還取得了一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法獲得的信息，如局部能量耗散率、湍流強(qiáng)度、H+的消耗過(guò)程等，從而進(jìn)一步解釋了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　結(jié)果表明:當(dāng)加料時(shí)間大于臨界加料時(shí)間或者離散份數(shù)足夠大時(shí)，離集指數(shù)不再變化，可以認(rèn)為已經(jīng)排除了攪拌槽內(nèi)宏觀混合對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響;加料位置處的局部能量耗散率對(duì)離集指數(shù)有著較大的影響，槳葉區(qū)域較高的局部能量耗散率可以減