撞击流反应器在化工行业的应用论文.doc

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撞击流反应器在化工行业的应用论文撞击流反应器在化工行业的应用论文预读:摘要:1撞击流反应器的几种研究方向1.1对喷嘴的改进为了使流体在高速流动下产生碰撞,撞击流反应器中通常具有喷嘴或类似于喷嘴的结构.李伟峰等开发出了一种撞击流反应器,通过控制两个比例阀,将向两个喷嘴供料的流量分别调节为根据预设波形波动,从而引起撞击流的撞击面的周期振荡,从而提高撞击流反应器对于流体混合和化学反应的促进作用,使撞击流反应器在应用于低雷诺数的流体混合反应中仍能够取得理想的混合效果.杨侠等通过模拟研究了不同数量喷嘴撞击流反应器湍动混合效果.模拟结果表明,四喷嘴对置式撞击流反应器相对于二喷嘴对置式撞击流反应器,内剪切力场更强,脉动更强烈,更有利于反应器内的湍动混合.1.2改变撞击形式与传统两股流体对撞的撞击流相比,当前对于撞击流反应器研究的方向已不局限于两股流体的对撞,其中较多的一种改进类型是设置撞击壁,使流体在撞击壁上产生强烈碰撞,提高混合效果.Huhta-Koivisto等人研究出了一种对水进行充气/混合的方法和装置,通过设置壁,使从喷嘴中喷射出的水流（包括水和空气）到达壁,形成强烈的撞击,将喷射水流分裂成小的液滴和气泡,从而使水和气得以混合形成充气过程.并且在撞击时,周围环境中更多的空气被混合到水中,增加了充气效果.毛在砂等人研究出了一种喷嘴撞击流重排反应器,其通过设置多组进料组件、每组进料组件均包括喷嘴、浸没撞击室和除雾罩,由此利用撞击流技术进行液相重排反应生产己内酰胺的反应器,减少反应副产物的生成,提高重排反应的转化率和选择性.1.3与其它混合方式结合使用为了充分提高反应混合效果,当前对于撞击流反应器的另一种研究方向是与其它混合方式结合使用.毛在砂等人研究出的撞击流重排反应器中,反应流体在撞击室经过高速撞击混合,发生重排反应后,部分反应液体直接落入撞击流反应器的底部,在高速搅拌的作用下进一步完成重排反应,使在喷嘴部分及撞击过程中未能充分完成重排反应的残余的反应物,在反应器底部的搅拌作用下继续发生重排反应,维持重排反应器下部良好的液液分散与混合.M•D•林德鲁德等人研发出的装置中,通过在猛烈撞击的对置喷嘴之间,增加超声探头,冲击喷射器与声波处理探针的结合使用,使液体高强度微混合,以便形成均匀的组合物.2撞击流反应器的应用前景在化工领域,传质和传热过程无处不见,化工领域的任何一种过程几乎都可以通过撞击流来实现,撞击流相比传统的传热传质方法,效率更高,能耗更低.撞击流已越来越多的应用于实际生产中,例如M•D•林德鲁德等人使用撞击流反应器用于结晶、胡立舜等将撞击流反应器应用于合成甲醇、刘东等使用撞击流反应器用于制备纳米材料.然而,虽然撞击流方法在工业中各种不同的工艺中有巨大的潜力,但是,它在工业实践中的应用还比较缺乏,目前,越来越多的学者和企业开始重视到这个问题,逐步努力使使撞击流在化学工业中成为一类通用的工具.