微通道內(nèi)液-液兩相流型和傳質(zhì)特性研究.pdf

1、微反應(yīng)器因其尺寸效應(yīng)，具有過程強化、反應(yīng)安全、易控制、數(shù)增放大等特點，也因此得到研究人員的極大關(guān)注。微通道是微反應(yīng)器的核心組成部分，微反應(yīng)器中流體的流動、傳質(zhì)以及傳熱過程主要在微通道內(nèi)進行。本文通過實驗研究微通道內(nèi)液-液兩相流的流型以及傳質(zhì)行為，分析無因次數(shù)群對微通道內(nèi)液-液兩相流流型的影響，以及流型、流速等因素對液-液兩相流傳質(zhì)過程的影響。此外，還向有機相中加入活性碳顆粒研究其對液-液兩相流型和傳質(zhì)的影響。
　　本文以30％TB

2、P（溶于煤油中）-水為實驗研究體系，利用CCD高速攝像機等實驗儀器觀察直徑為924μm的玻璃微通道內(nèi)液-液兩相流所產(chǎn)生的流型。在不同液-液兩相流流速和流量比條件下，實驗觀察到的液-液兩相流流型有滴狀流、彈狀流、并行流、環(huán)狀流、彈狀-環(huán)狀流，紊亂流以及不規(guī)則流。論文分析了各流型的特點，并通過引入雷諾數(shù)、韋伯?dāng)?shù)以及毛細管數(shù)無因次數(shù)群，結(jié)合液-液兩相流的流型圖，分析各種流型出現(xiàn)的原因。通過分析可知，各流型的形成主要由界面張力和慣性力兩者的相對

3、大小來決定。
　　本文以30%TBP（溶于煤油中）-乙酸-水為實驗研究體系，利用酸堿滴定原理，測定了微通道內(nèi)液-液兩相流的總體積傳質(zhì)系數(shù)，并分析了流型和表觀流速對液-液兩相傳質(zhì)系數(shù)的影響。對一確定流型而言，當(dāng)流量比一定時，增大兩相的流速，傳質(zhì)系數(shù)增大；但不規(guī)則流型的傳質(zhì)情況與此相反；通過分析可知，影響液-液兩相傳質(zhì)的因素主要有兩相間的界面面積和比表面積，兩液相界面更新速率等，比表面積越大，總體積傳質(zhì)系數(shù)越大。此外，對于滴狀流和彈狀