试析卧式釜气液传质与搅拌特性的研究

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1、浙江大学硕士学位论文卧式釜气液传质与搅拌特性的研究姓名：叶新权申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：包永忠20030601浙江大学硕士学位论文摘要针对四氟乙烯(TFE)分散聚合气．液传质过程对聚合过程影响明显、乳胶粒子易凝聚等特点，采用高效卧式釜代替传统立式釜成为一种发展趋势，而国内对卧式气液搅拌釜的研究相对缺乏。本文对不同搅拌形式卧式釜的气．液传质、功率特性和气泡分布进行了研究，重点讨论了搅拌桨结构的影响，为TFE分散聚合用卧式釜的工业放大提供理论基础。采用透射和扫描电镜观察了国外和巨化公司PTFE分散树脂的初级粒子和次级粒子形态，发现巨化公司PT

2、FE分散树脂初级粒子以棒状结构为主、粒子尺寸小、粒径分布宽，次级粒子中初级粒子形态不清晰、存在粘并现象，与国外树脂存在较大差别。进行聚合釜结构和搅拌条件的优化是改进PTFE分散树脂颗粒特性的主要途径。采用纯水一纯氧体系，在常温常压条件下，分别采用直叶桨和变型桨，进行卧式釜传质特性和搅拌功率研究，发现随液含量(液深)增加，容积传质系数kLa增大并出现峰值。回归得到kta与弗洛德数(F，)、桨径(D，)、桨宽(孵)、叶片数(rib)、层间距(f)等的关联式：直叶桨：kL口=6．42丹”2(B／口)2”(形／Df)178(I／L)“％o“2”变型桨：kta=4

3、．11Fr“2(2，D，)1”(B。／q)1’3／1^研究了搅拌功率(尸)与桨型、转速、液含量、桨径、桨宽、叶片数、叶片宽之间的关系，并得到关联式：直叶桨：P=9．43×10_5N”2(口／口)5o(彬／D：)121(心)o”变型桨：P=7．32x10。N”4(口／D,)34(E／D,)⋯／I^采用拍照方法，定性讨论了直叶桨、变形桨和透平桨卧式釜的气泡分布，发现变型桨气泡分布均匀．没有明显死角。通过以上研究，并结合TFE分散聚合的特点。认为采用变型桨是TFE分散聚合卧式釜较佳的搅拌形式。关键词：卧式釜、传质容量系数、搅拌功率、气泡分布、直叶桨、变型桨浙江

4、大学硕士学位论文ABSTRACTConcerningwiththesignificantinfluenceofgas—liquidmasstransferontheemulsionpolymerizationoftetrafluoroethylene(TFE)andtheeasycoagulationoflatexparticlesintheemulsionpolymerizationprocess，itistendedtOusethehorizontalagitatedvesselwithhighmasstransferefficiencytosubs

5、titutefortheverticalself-suctioningagitatedvessel．Butstudiesonthegas—liquidmasstransferofhorizontalagitatedvesselwerelackinourcountry．Themasstransfer,agitationpowerandbubbledistributionofhorizontalvesselequippedwithdifferentagitatorswereinvestigatedinthepresentthesis，withemphasis

6、ontheinfluencesofagitatorstructure．Thepresentworkwillgivetheoreticalinstructiontothescalingupofhorizontalvesselinindustry．ThemorphologyofprimaryandsecondaryparticlesofDupontandJuhuaCompany’Spolytetrafluoroethylene(PTFE)WasobservedbyusingTEMandSEM．Itfoundthatthereweremanyrod-likep

7、rimaryparticlesinJuhuaPTFE，andthemeansizeofprimaryparticlesWasrelativelysmallerandparticlessizedistributionwasbroadercomparedwithDupontPTFE．TheshapeofprimaryparticlesinsecondaryparticlesofJuhuaPTFEwasunclearandthe“coalescence”ofprimaryparticleswasobvious．whichWasquitedifferentfro

8、mthatofDupontPTFE．Theoptimizationofthere