微化工过程中的传递现象.pdf

《微化工过程中的传递现象.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工艺与设备建材与装饰2013年7月微化工过程中的传递现象张金霞（浙江建业化工股份有限公司浙江省建德市311604）摘要：微化工技术在我国已经得到了广泛的应用，本文主要对微化工技术进行了介绍，对气--液两相流体的流动和传质进行了简明扼要的阐述，进一步证明微通道研究的重要性。关键词：微化工技术；传递；微通道；两相流；微反应器中图分类号：TK124文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）20-0178-02随着我国可持续发展战略的提出并得到广泛的认可，科学液微反应器在气-液吸收、气-液-固三相催化反应等过程中的应技术不断的发展

2、与进步，微化工技术就是在20世纪90年代顺用非常广泛。应这种潮流而出现的。微化工技术是对微机电系统的设计思想2.1气-液两相流动和化学化工的基本原理的有机结合以及延伸，并成功将集成电目前，对微化工技术的研究还处在对气-液两相流流型特征路和微传感技术成功应用到其中的一种高新技术，涉及多个学的研究阶段，虽然不同的专家学者对于气-液两相流型的定义不科和多种技术。微化工技术以其特有的特点，例如：安全性高、控同，但是都大同小异，如果是根据流型之间的相似性进行命名的制性高、集成度强等，在我国的化学化工中应用较为广泛，且前话，那么就可以分为以下几个

3、流型：泡状流和Taylor，这两个流型景一片光明。的表面张力可控制力非常强；搅拌流和Taylor-环状流，这两个流现阶段，微化工技术的应用和技术创新等方面发展良好，已型处于过渡区域；分散流和环状流，这两个流型的惯性力都是可经成为化学化工领域的典型代表，并逐渐形成了一门新的学科，以控制的。影响气-液两相流体流动状况的原因有很多种，主要是也就是说我国围绕着微化工技术又新开辟出了为化学工程与技由通道的入口结构、通道壁面性质、气-液两相流体的表观速度、术的一个崭新的学科。微化学工程主要是针对微化工系统内部液体表面黏度等方面的参数决定的。通道尺

4、寸微细化，以及化工中的微型设备和设备系统运行的特流型内部的特征与传统尺寸通道所具备的的特征存在着很征和规律。虽然微化工技术在我国已经得到了很好的应用和发大的差异，主要是由于微通道内的表面张力不断增强、绝大多数展，但是在我国工业之中的应用还面临着很多的问题和不足，从的流动是在层之间等决定的，流型之间进行转换的行为也不能用对微通道中的各种化学反应进行研究的过程中就会发现微化工传统尺度通道中的流型转换关联方程式和传统尺度通道中比较技术研究过程中使用的设备的参数以及操作条件都会对微化工适用的模型来进行说明和解释。例如，Triplett等人专门

5、针对1mm技术研究的结果产生巨大的影响，这主要是取决于设备在微化的圆形微通道中的空气-水之间的两相流动特性进行了研究与考工的研究过程中的反应时间、导热时间、传质时间等，这几个时察，并在空气-水两相流动的表观气速和表观液速的基础上，提出间对于微化工技术在工业上的应用存在着非常大的影响。了空气-水的流型图；Akbar等人对微通道内的空气-水之间的混1微化工技术合物的流型数据的圆面和近圆面等方面进行了全面的分析和系微化工技术一直占据着化学化工的前沿领域，它是以微反统的总结，并以此为基础，提出与空气-水两相表观有密切关系的应器、微混合器、微换

6、热器、微分离器等设备的成功应用为特征Weber数We的流型图。的，专门针对微化工的“三传一反”为主要研究对象，运用超精细对微反应器进行优化设计与操作的过程中还有一个非常重的设计思维，实现现代化工技术的高效、安全、低耗、控制性强等要的参数，那就是气-液两相流动过程中的压降，一般情况下，都特点的目的，这也是国内外专家学者对微化工技术研究的最主是在传统的分相流和均相流等模型的基础之上，对微通道内所存要内容。在的流型进行压降数据的预测和分析。在分相流的模型中，如果微化工系统主要是指对反应、分离、混合、换热等装置进行气-液两相完全不存在着混合，

7、而是它们在通道内都是处于独立精密加工制造，并结合微结构的作用，形成微米尺度的强化和分状态进行流动的，那么在这个模型的基础上，Lockhart-Martinelli离等反应的过程，与传统尺度的系统相比较而言来说的话，微化（L-M）建立的关联式是最为科学和常用的，Lockhart-Martinelli工系统具有它们不可比拟的优点，例如：热质传递速度快、耗能（L-M）的关联式中，气-液两相之间的摩擦压降都是用气、液各自低、集成度高、可控制性强等特点，对于强放、吸热等反应的等温的流动摩擦压降的单相函数进行表示的，换句话也就是说，气-液操作、易

8、燃易爆化合物的合成、剧毒化合物的现场合成等操作都两相的摩擦乘子与Martinelli的参数X之间的关系。能够在短时间内完成，被广泛的应用到化学化工以及工业的生2.2微通道内气-液传质产中。微通道内的气-液两相与传统尺度的