新型多通道微反应器的设计与性能研究
微反应器由于其优异的性能受到了越来越多研究者的重视，但微反应器存在着集成结构复杂、加工难度大，难以检测和控制等缺陷，在工业上应用的较少。本文为解决微反应器放大问题，设计制造了两种新型反应器。主要研究内容如下: (1)设计了两种反应器，一种为适合高流速高处理量的多通道微撞击流反应器(multi-channel MISR)，另一种为适用于低流速下的集束式对流微反应器(C-CFMCR)。 (2)使用Villermaux/Dushman反应体系评价多通道微撞击流反应器的微观混合性能。增大反应流体雷诺数和保持体积流量比为1，可显著提高多通道微撞击流反应器的微观混合效率。基于团聚模型计算得到的多通道微撞击流反应器的微观混合时间为0.9-20 ms。在多通道微撞击流反应器中制备出平均粒径较小且粒径分布较窄的纳米硫酸钡颗粒。 (3)集束式对流微反应器的微观混合性能在一定范围内随着流体体积流量的增大而增大，但当流量增大到一定程度后反而有所下降。根据团聚模型法计算得到反应器的微观混合时间为0.32-5.69 ms。在集束式对流微反应器内制备得到的硫酸钡颗粒粒径约为20 nm，明显优于搅拌釜式反应器。 本文为微反应器的放大提供了新的思路，多通道微撞击流反应器和集束式对流微反应器实现了微反应器在一定规模上的放大，并且具有良好的混合效果，具有很大的工业应用潜力。
微反应器;数增放大;微观混合;纳米硫酸钡
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
文利雄
2015
中文
TQ052
103
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）