毛细撞击流反应器微观混合性能的实验研究
化工过程强化技术是解决资源消耗高、污染高、能耗高问题的有效途径之一，改进反应设备是实现过程强化的一种重要途径。在毛细管微反应器的基础上，引入撞击流的概念，改进得到毛细撞击流反应器(MicroImpinging Stream Reactor，简称MISR)。本论文对毛细撞击流反应器的微观混合性能进行表征。
(1)采用碘化物-碘酸盐平行-竞争反应为微观混合性能实验研究工作体系，分析得到毛细撞击流反应器微观混合性能与工艺参数和结构参数之间的关系，分析结果表明:H+的量应控制在与H2BO3-完全反应所需量的1/3-2/3，离集数Xs随进口管径的增大而减小;出口结构突然扩大的反应器的微观混合效果优于突然缩小的;出口管长的增加对微观混合没有太大影响;在低雷诺数下，反应混合腔直径的增大有利于微观混合。
(2)通过微观混合时间的计算，从理论上分析MISR的微观混合性能，并确定撞击流形成的条件。研究结果表明:由团聚模型理论得到，毛细撞击流反应器的微观混合时间tm约为0.1-5 ms;由微观混合时间定义，可推出在MISR-0.6-3.6的反应中，当雷诺数大于1000时，可以形成撞击流。
(3)在MISR反应器中制备纳米硫酸钡，通过纳米颗粒的粒径分析，对该反应器的性能进行进一步评估，在MISR反应器中，制备了分散性较好的粒径约为40 nm的硫酸钡颗粒，明显优于传统搅拌槽中制得纳米颗粒。
毛细撞击流反应器具有较好的微观混合性能，具有良好的应用前景。
毛细撞击流反应器;碘化物-碘酸盐反应;纳米硫酸钡;微观混合性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
文利雄
2013
中文
TQ052
85
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）