【摘要】：靜態(tài)混合器有著使兩相不互溶體系混合接觸優(yōu)良的性能,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,但由于以分割流體層數(shù)為混合機(jī)理的靜態(tài)混合器在用于小分散相濃度時效果不佳,存在萃取液用量大,萃取不完全的難題,限制了其在工業(yè)萃取過程中的應(yīng)用。因此設(shè)計一種在小分散相濃度的應(yīng)用場合能獲得良好混合效果的混合器具有重要的實用價值。本文結(jié)合靜態(tài)混合和噴射混合原理及結(jié)構(gòu)特性,設(shè)計了一種變徑式微混器,采用模擬和實驗驗證的方法,研究了微混器級數(shù)、通道數(shù)、漸縮段錐角、螺旋葉片導(dǎo)程、螺旋葉片段長度對內(nèi)流場、混合效果的影響規(guī)律,得到了變徑式微混器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,對比研究了變徑式微混器與常規(guī)混合器的液液混合相中液滴粒徑分布特性,并在常頂循在線脫鹽脫酸防腐工藝開發(fā)中得到應(yīng)用,研究表明:(1)變徑結(jié)構(gòu)和螺旋葉片結(jié)構(gòu)使得內(nèi)流場中在主流上疊加二次渦流,強(qiáng)化了徑向混合,混合器混合效果大大提高。(2)變徑式微混器最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為級數(shù)n=3,通道數(shù)m=3,漸縮段錐角α=6°,螺旋葉片導(dǎo)程S=12.5mm和螺旋段長度L2=44mm;優(yōu)化后變徑式微混器合適流速為0.82m/s～1.36m/s,考慮能量損失情況下的最佳工作流速為0.82m/s。(3)變徑式微混器混合后油滴粒徑分布皆呈現(xiàn)對數(shù)正態(tài)分布趨勢,流量達(dá)到800L/h后,達(dá)到該分散相濃度下最佳混合效果,實驗過程采用的三種混合器混合效果依次是:變徑式微混器SV型靜態(tài)混合器噴射混合器。(4)由變徑式微混器作為混合單元,結(jié)合纖維聚結(jié)油水分離技術(shù)構(gòu)建的常頂循在線脫鹽脫酸防腐新工藝技術(shù)使用效果良好,鹽類和酸性腐蝕性介質(zhì)在變徑式微混器中得到了高效的洗脫,有效減少了設(shè)備腐蝕帶來的安全生產(chǎn)問題。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2793604