泡沫填料旋转填充床微观混合性能研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文El期：二。一四年五月五日北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：猛童蒸日期：超路。色，{：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构

2、送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：学位论文数据集IIIlltlIIllIlllllllllliltIIIY2629029中图分类号TQ027．1学科分类号530．21论文编号1001020140078密级公开学位授予单位代10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名张文洁学号2011200078获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081701课题来源国

3、家973、863计划研究方向微观混合论文题目泡沫填料旋转填充床微观混合性能研究关键词微观混合，旋转填充床，泡沫填料，微观混合特征时间论文答辩日期2014．5．27枣论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师陈建峰教授北京化工大学化学工程评阅人1邵磊教授北京化工大学化学工程评阅人2邹海魁副研究员北京化工大学化学工程评阅人3评阅人4评阅人5．答辩委员会主席邵磊教授北京化工大学化学工程答辩委员1李春喜教授北京化工大学化学工程答辩委员2文利雄教授北京化工大学化学工程答辩委员3张鹏远教授北京化工大学化学工程答辩委员4邹海魁副研究员北京化工大学化学工

4、程答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(CB／T13745-9)《学科分类与代码))中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要泡沫填料旋转填充床微观混合性能研究反应器微观混合性能对化学反应，尤其是一些快速复杂反应有直接影响，如影响反应的选择性和转化率等，进而影响产品的质量。因此，关于反应器微观混合性能的研究非常重要。旋转填充床可以极大地强化混合和传递过程，已经在化工、环保、纳米材料制备等领域得到广泛应用。作为旋转填充床的核心部件，转子内的

5、填料对混合过程有重要影响。本论文针对不同规格泡沫陶瓷和泡沫镍填料，采用碘酸盐．碘化物平行竞争反应体系，研究了泡沫填料旋转填充床微观混合性能，并探讨了填料表面微结构及疏水性等特性对微观混合性能的影响规律。在实验研究的基础上，采用团聚模型，计算了不同填料旋转填充床微观混合特征时间。研究结果表明：(1)泡沫陶瓷填料旋转填充床的微观混合性能随转速和溶液流量增加、体积流量比及氢离子浓度减小而提高。其微观混合效果相比于不锈钢丝网填料明显增强，孔径较小的泡沫陶瓷填料微观混合性能更优。经化学腐蚀法在泡沫陶瓷填料表面形成的微结构(孔径<500nm)可明显增强微观混合性能。(2)在旋转填充床

6、转速较小的情况下，表面处理前后的泡沫陶瓷填料均能够维持较好的微观混合性能。(3)随转速改变，与不锈钢丝网填料相比，孔径较大(5ppi)l拘泡北京化工大学硕士学位论文沫镍填料旋转填充床微观混合性能变化趋势相同，但总体略优于普通不锈钢丝网填料。孔径较d,(50ppi)的泡沫镍填料旋转填充床的微观混合效果有明显提高，而且在低转速情况下，仍能保持较强的微观混合效果。(4)表面疏水处理后的泡沫镍填料的接触角增加了30。，其微观混合效果有明显增强。进料流量对于微观混合效果的影响变弱，且离集指数与转速以及主体溶液体积流量基本成线性规律。(5)泡沫填料旋转填充床微观混合特征时间小于不锈钢

7、丝网旋转填充床的微观混合特征时间。经表面处理后的泡沫填料旋转填充床微观混合特征时间进一步减小。其中，经表面疏水处理后的50ppi的泡沫镍填料旋转填充床的微观混合特征时间最小，为3．28～4．63ms。关键词：旋转填充床，微观混合，泡沫填料，微观混合特征时间IIABSTRACTMICRoMIⅪNGEFFICIENCYoFARoTA口INGPACKEDBEDWITHFOAMPACⅪNGSMicromixingefficiencyofareactorhasdirectinfluenceonthechemicalreactionpro