撞击流微反应器性能研究及在baso,4粉体制备中的应用

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1、中南大学硕士学位论文撞击流微反应器性能研究及在BaSO<,4>粉体制备中的应用姓名：樊晶申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：叶红齐20090513中南大学硕士学位论文摘要本文采用碘化物．碘酸盐平行竞争反应，对直接撞击流(IS)、一次涡流(VS)、二次涡流(TvS)微反应器的混合性能进行了研究。对于三种微反应器，微观混合性能随进料流量的增加而提高。当流量为10L／h时，IS、VS、ⅣS的分隔指数分别为0．74x10-3,0．34x10一、0．3x10一。表明将涡流引入微反应器中，有利于强化微观混合效果。在三种反应器进行Ba

2、S04制备的初步研究显示，颗粒粒径均随着流量的增加而减小。在相同的反应条件下，IS、VS、TvS制备的颗粒粒径分别为0．626ban、0．3289m、0．223pm。此结果与混合效果相吻合。证明改善反应器的微观混合性能，有助于制得颗粒粒径更小的BaS04沉淀。在此基础上，对TVS反应器制备BaS04进行了研究，考察了流量、反应时间、pH、浓度以及浓度比、添加剂、添加剂用量等反应条件对制备硫酸钡过程的影响。结果显示，沉淀反应过程中，颗粒粒径随着流量的增加、溶液浓度的增大而减小；当pn为7，浓度比为1：1时，颗粒粒径最小。通过对添

3、加剂的选择，分别制备出片状、类球状等形貌的沉淀颗粒。当硬脂酸钠的用量(m硬脂酸钠／m硫酸钡计)为3％时，可制得沉淀为100nm的类球形粉体，通过红外、XRD等检测手段，证明了硬脂酸钠有效的吸附于颗粒表面，对沉淀结晶过程具有一定的控制作用。同时，利用结晶动力学原理，通过计算得出在流量为10L／h，反应液浓度为0．05mol／L时，反应成核速率为2．93x109m．3s～。关键词微反应器，微观混合，硫酸钡，结晶中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACT111isarticlemostlyfocusonmicromixtu

4、recharacterofimpingingreactor(IS)，cyclonereactor(VS)anddoublecyclonereactor(TVS)，characterizedbyIodid．iodatereaction．Inabovemicroreactors，micromixturecharactersgobetterwiththeincreaseoffuxduringreactionprocess．蚴enfluxislOL／h．thesegregationindexofthreereactorsis0．74x

5、10一、0．34x10一、0．3x10q，whichincatedthatitwasfavorableforthemicromixturecharacterwhenthecyclonewasdrawedintomicroreactor．111einvestigationofpreparingBaS04particlewiththereactorsshowthepowderdiameterdecreasedwiththeincreaseofflux．Inthesamecondition．thediameteris0．626pm、

6、0．328pm、0．223“m．whichmatchtheresultsofmixture．，nlesmallerpaticlessizeofBaS04canbeobtainedbyinprovingmicro-mixturepropertiesofreactor．Basedontheaboveresults．nleparametersinfluencedbariumsulfatepreparationsuchasflux，reactiontime，pH，concentration，concentrationratio，add

7、itivestypeandconsumptionwereinvestigatedByUsingTVSreactor．Theresultsshowedthattheparticlesizesdecreasedwhen也efluxandconcentrationofsolutionincreased．WhenpHvalueWas7andconcentrationratioofsolutionwas1：1，theparticlesizeswerethesmallest．Theflakeandsphericalparticleswer

8、epreparedbyselectionofadditivetype。晒entheconsumptionofsodiumstearate(sodiumstearate／bariumsulfate)Was3％，100nnlsphericalparticlescallbeobta