液相旋流混合技術與裝備的研究.pdf

1、本論文基于新型旋轉噴頭，利用帶壓流體在旋轉頭上的動力噴嘴噴射時的反作用力推動旋轉頭的轉動，通過對其集成的各方位朝向的噴嘴進行優(yōu)化，可實現(xiàn)流體在徑向、切向、軸向等多方位旋轉噴射，開創(chuàng)了物料高效旋流混合的新形式。
　　研究結果表明，旋轉噴頭誘導的旋流技術能有效地促進流體混合、傳質、傳熱和反應等過程;與機械攪拌相比，旋流混合能避免固體回轉部的不良混合區(qū)的形成。利用電導率法對六種混合形式的比較研究結果表明，新型旋流混合方式能大幅提升流體的

2、混合效果，較小的壓力和流量便可使體系處于混合良好的湍流區(qū):在壓力0.026～0.058 MPa范圍內，廣角噴頭和九嘴噴頭的旋流混合效果約為非旋流的扇形噴頭的2倍、空化噴頭的4倍;在流量34～58 L/min范圍內，廣角噴頭的混合效果約為扇型噴頭和非旋流的管道射流的2～2.5倍;廣角噴頭和九嘴噴頭的合適轉速約為150 r/min，實驗時窄角噴頭能達到的最高轉速為108 r/min，適當提高其轉速可獲得更好的混合效果;當混合雷諾數(shù)Re＜15

3、000時，窄角噴頭的混合效果不如廣角噴頭和九嘴噴頭，當Re＞15000時窄角噴頭的混合效果較好，提高Re可以進一步降低窄角噴頭的混合時間，提高混合效果;對于廣角噴頭和九嘴噴頭，當15000＜Re＜30000時，混合準數(shù)Tm穩(wěn)定在4700～5200，Tm提升幅度較小，可以選擇在此范圍內操作;而對于窄角噴頭適當提高Re，Tm降低，混合效率有所提升。溶氧法實驗表明，旋流混合能大幅促進液相混合、傳質及反應過程，在同時控制氣流量和液流量3 m3/