【摘 要】
:
毫米通道反应器是近年来发展较为迅速的化工过程强化手段之一,在化工、制药、新材料等领域有广阔的应用前景。毫米级通道具有体积小、比表面积大、传递速率快等优势,可以大幅强化液液非均相的混合、传质及反应过程。但毫米通道反应器对于流场的调控手段较为单一,近年来发展的旋转毫米通道反应器(Rotating Millimeter Channel Reactor,简称RMCR)是将毫米通道反应器置于超重力环境下,增
论文部分内容阅读
毫米通道反应器是近年来发展较为迅速的化工过程强化手段之一,在化工、制药、新材料等领域有广阔的应用前景。毫米级通道具有体积小、比表面积大、传递速率快等优势,可以大幅强化液液非均相的混合、传质及反应过程。但毫米通道反应器对于流场的调控手段较为单一,近年来发展的旋转毫米通道反应器(Rotating Millimeter Channel Reactor,简称RMCR)是将毫米通道反应器置于超重力环境下,增加离心力对流体的作用,可方便地对反应器内的流体流动进行调变,满足混合、传递的需求。目前,旋转毫米通道反应器内液液非均相的研究较少,阻碍了反应器在液液非均相混合及反应过程的应用。本文首先采用高速摄像技术,研究了静态毫米通道反应器液液非均相流体流动特性,并用粒子示踪技术阐明了不同流型中的流体流动规律;进一步研究了超重力环境下,旋转毫米通道反应器内液液非均相流体流动的流型,得到了不同流型的转换判据;采用水-煤油-苯甲酸作为萃取模型体系,考察了不同操作条件对萃取率和体积传质系数的影响,获得了体积传质系数的关联式;针对湿法炼铜工艺中铜离子萃取过程,获得了旋转毫米通道反应器铜离子萃取率及体积传质系数的影响因素,探讨了其工业应用前景。本文得到的主要结论如下:(1)静态毫米通道反应器中流体流动形态主要包括:段塞流、平行-液滴流和平行流三种流型。随着总流量增加,流型会发生转换。在实验操作范围内,液滴尺寸随着流量的增加呈现降低趋势,随着流量比的增加呈现增加的趋势。流体流动随流型的不同呈现不同的特征。平行流等贴壁流动由于分散相与壁面接触且无滑移,因此主体与壁面会具有更大的内部速度差;非贴壁流动因为分散相与壁面无直接接触,流体内部无相对运动,基本没有内部速度差。流体内部的速度差会促进混合,因此贴壁流动更有利于传质。(2)旋转毫米通道反应器中的流体流动形态也主要包括段塞流、平行-液滴流和平行流三种流型。在实验条件范围内,存在两条流型分界线,不同转速下流型分界线对应的临界流量值不同。对临界流量相关数据点进行参数拟合后可分别得到“段塞流到平行-液滴流”的流型分界线、“平行-液滴流到平行流”的流型分界线:Ca-0.080γ-0.087=2.39Re-0.078β0.0019和Ca-0.087γ-0.094=2.55Re-0.083β0.014。研究了操作条件对液滴尺寸的影响规律,结果表明旋转毫米通道内形成的液滴尺寸随着总流量的增大而减小,随转速(离心力场)的增大而减小,随水油比的减小而减小。液滴尺寸的减小意味着两相的相界面积增大及其混合效果的强化。(3)采用水-煤油-苯甲酸作为萃取的模型体系,研究了旋转毫米通道反应器的液液非均相传质性能。实验结果显示,随着转速的升高,萃取率和体积传质系数均会得到提升,且该提升程度在低流速下更为明显;总流量的提高会降低萃取率,提升体积传质系数;随着水油比的增加,萃取率逐渐提高,但体积传质系数基本不随其变化而变化。在实验条件范围内,萃取率与体积传质系数分别在5%~30%和0.004~0.025 1/s范围内变化。进一步从理论层面解释了旋转毫米通道反应器内离心力与科里奥利力提升传质性能的机理。相较于静态毫米通道反应器,旋转毫米通道反应器在总流量为0.134 m L/s、转速为300 r/min时,萃取率和体积传质系数分别提高了126%和413%。说明旋转毫米通道反应器具备更好的萃取性能,是一种潜在的萃取过程强化装备。(4)针对湿法炼铜工艺中铜离子萃取过程强化的需求,根据工艺的特点设计了旋转U型迂回毫米通道反应器。结果表明,铜离子萃取过程一级萃取率在30%左右,体积传质系数在0.03 1/s左右,体积传质系数关联式的计算值与实验值之间的偏差为±30%。进一步对比了不同设备的体积传质系数,发现旋转毫米通道反应器的体积传质系数大于传统的搅拌釜、喷淋塔等常见的萃取设备,展现出旋转毫米通道反应器在萃取等液液传质过程中广阔的应用前景。
其他文献
槲皮素属于黄酮类化合物,是斑地锦主要药效成分之一,在槲皮素生物合成过程中,肉桂酸4-羟基化酶(C4H)是一个关键酶。为了阐明斑地锦中槲皮素生物合成机制,应用同源克隆结合RACE技术、Tail-PCR,获得C4H基因编码区及其启动子序列,RT-qPCR技术检测基因在不同生长期不同组织中的表达模式,并对启动子进行生物信息学分析。结果显示,斑地锦C4H基因编码区为1 518 bp,编码505个氨基酸,与
目的:探讨白内障患者术前Kappa角和Alpha角对术后多焦点人工晶体(MIOL)偏心的影响,并分析白内障患者术前Kappa角和Alpha角、术后MIOL偏心对术后视觉质量的影响。本研究还探讨了两种不同的偏心测量方法的一致性。方法:回顾性分析广州医科大学附属第二医院2020年11月至2022年3月行白内障超声乳化吸除联合MIOL植入术的白内障患者共19人(34眼)。应用i Trace视觉功能分析仪
电气火灾系统的良好应用能够显著降低建筑物内部出现电气火灾的现象,同时能够切实保证建筑物的安全和质量。随着我国相关技术的发展和进步,越来越多复杂的电气技术和设备应用在建筑内部的电路中,增加了出现电气火灾的概率,对建筑物发挥积极作用以及建筑物使用者的安全造成了极为消极的影响。而应用LoRa无线通信技术应用在电气火灾监控系统中能够显著降低电气火灾的出现概率,实现预防电气火灾的目标。该无线通信技术的应用传
2020年疫情过后随着我国经济的不断增长和人均可支配收入的不断提高,人口老龄化的趋势也不断显现,加上席卷全球的新冠肺炎疫情,给我国的医药企业带来了前所未有的机遇和挑战;另一方面,全球医药行业供应链的动荡不安、医药市场的波动也是非常剧烈,这都需要企业具备良好的经营柔性、出色的成本控制能力、迅速而又强大的新产品开发能力,这些都对企业的市场化经营和规范化管理提出了更高的要求。为了适应企业未来的持续稳健发
目的 分析血液分析仪在血液检验诊断和鉴别缺铁性贫血的效果。方法 采用方便抽样的方法选择2018年10月—2021年2月前来泰安市妇幼保健院就诊的40例缺铁性贫血患者作为本研究的缺铁性贫血组,选择同期就诊的40例再生障碍性贫血患者作为本研究的再生障碍性贫血组,选择同期的40名健康体检者作为本研究的健康对照组。三组人员均接受血液分析仪检验,观察与比较三组红细胞平均体积(mean corpuscular
《敦煌艺术大辞典》自启动至正式出版历时近20年,凝结了几代“敦煌人”和“辞书人”的心血和智慧。无论是内容上的精当还是编排方式上的精心,都体现了专科辞典与敦煌艺术的完美结合。这部辞典在可用、可读、可观方面为读者了解、欣赏、研究敦煌艺术提供了范本。
对传统渥堆与45℃、50℃控温渥堆的黑毛茶进行感官品质评价,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)结合主成分分析法(PCA)和偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对挥发性成分进行比较分析。结果表明,与传统渥堆和50℃控温渥堆相比,45℃控温渥堆黑毛茶香气的愉悦感、纯正度和浓度更好,杂异气味少。在传统及控温渥堆中共获得24种关键性差异挥发性成分,其中α-柏木烯、新植
CRH2型和CRH380A型动车组气动侧拉门有着结构简单、故障率低的优点,但存在车门功能比较单一,硬件升级困难,越来越不能满足列车智能化的需求。文章基于原CRH2型动车组侧拉门的关键技术,重新设计了气动门的车门控制系统,并在原气动控制系统的基础上,增加了电子门控器等电气部件,通过电子门控器控制气动门的开关门动作;优化了车门的设计结构和控制逻辑,增加了网络通信、故障诊断和下载等功能,消除了既有气动门
<正> 应中国畜牧兽医学会传统兽医学会和北京畜牧兽医学会的邀请,中国科学院生物物理所著名的经络学专家祝总骧在赴匈牙利讲学之前,于1985年10月9日在农业电影制片厂放映厅举行了学术报告会。大会由于船教授主持。到会的有从事传统畜牧兽医的专家、教授,从
在2022年民营企业五百强峰会上,华为投资控股有限公司再度位列榜单前三名,其独特的融资方式是使其成功的重要因素。据2020年年报显示华为公司截止至2020年底员工持股人数高达121269人,任正非持股比例被压缩到0.90%。这种特殊的股权变动比例和激励方式使得华为公司相关者的收入结构被广泛关注,文章通过分析华为自成立以来的股权变动情况及其独特的股权激励方式,进而对公司的利益相关者股东、管理层和职工