单螺杆挤出机的混合及应用

本文分析了单螺杆挤出机的分散和分布混合能力,得出了单螺杆挤出机的适用混合类型。对比了Maddock、Pineapple、Twente以及CTM混合元件的性能。加装混合元件以后,单螺杆挤出机的分布混合效果得到很大提高;但在分散混合上,除颜料与聚烯烃外,效果尚不理想。     

粉末涂料用混合机

主要讨论了在粉末涂料热熔挤出之前的混合,对混合、混合机器、混合机器的选择做了详细的说明,特别对现在比较热门的邦定工艺做了简单的介绍。     

大差异颗粒静态混合的实验研究

设计了一套混合段内安装挡板锥体内构件的实验装置,采用较大粒径差异的煤与瓷球,通过改变挡锥组数、加料比例等影响因素,对颗粒群的混合行为、混合均匀度的变化趋势与混合机理进行研究。结果表明:在混合段内设置挡板锥体是一种有效的混合方式,可以获得较好的混合均匀度;瓷球/煤的质量比5∶1加料时,混合效果最好;混合机理方面,对流、剪切、扩散共同作用于混合过程。     

搅拌槽混沌混合研究进展

介绍了层流状态下搅拌槽内普遍存在的混合隔离区,它的存在成为混合的一大障碍,而混沌混合的提出和应用极大地提高了混合效率.阐述了混沌混合的基本原理是通过动力学扰动的方式破坏流体颗粒运动轨迹的周期性.同时介绍了截止到目前关于搅拌槽内混沌混合的方法,主要有变速搅拌、偏心搅拌、往复搅拌等,对这些方法的数值模拟和实验研究结果都证明,混沌混合能很好地改善搅拌槽的混合效果,与传统的稳态搅拌方式相比,混沌混合具有很大的优越性.     

高速混合制粒机的实验研究

对固体颗粒在高速混合制粒机内的搅拌混合进行了试验。试验为固定一个物料体系 ,进行三因素 (主搅拌桨转速、制粒桨转速、混合时间 )三水平的正交试验。研究了主、辅搅拌桨转速及混合物料物性对混合效果的影响。从实践上分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过找出最佳混合参数组合 ,给出最适混合转速及最适混合时间     

粉体物料混合均匀度评价研究进展

粉体物料混合在工业上应用十分广泛。混合效果的好坏直接决定着产品的质量,所以对粉体物料进行高效混合非常重要。由于混合过程中粉体的运动十分复杂,如何正确的评价物料的混合效果一直是研究的热点和难点。本文总结了粉体物料的混合原理,混合均匀度的评价方法和会对混合均匀度评价产生影响的因素,分析了各种混合效果评价方法的主要特点,并展望了粉体物料混合均匀度评价的发展前景。     

固体混合中的分料现象

分料现象是固体混合所独有的特点，对其混合均匀与否有很大的影响。本文主要讨论了固体混合操作中分料的机制、分类、影响因素如颗粒的粒度、密度、混合时间等以及解决的办法。     

射流混合设备内混合时间的研究进展

介绍了有关射流混合设备内混合时间的实验研究进展,概述了计算流体力学（CFD）技术在射流混合设备内流场结构演化和混合效率评价中的应用,总结了不同研究者提出的混合时间关联式。分析影响射流混合效率的参数发现：混合时间随着混合槽直径的增加而增加,并与混合槽的高度呈正比;射流速度的增加可有效地降低混合时间;射流喷嘴的最佳直径与形状由混合槽的具体结构决定,但其最佳位置取决于混合槽高度与直径的比值;多股对置射流明显地提高混合效率。最后指出将CFD方法与压力波动信号（PFS）、PIV和PLIF等实验方法相结合可有效地推进射流强化混合机理研究和新型射流混合反应器的开发进程。     

FCC提升管两股催化剂混合预提升结构内颗粒混合特性的研究

在催化裂化工业中,将部分温度较低的待生剂与高温再生剂作为两股进料引入提升管可实现增加剂油比、提高目标产品收率的目标。今在一套大型冷模实验装置上,采用热颗粒示踪技术考察了一种能够实现冷、热两股催化剂混合的FCC提升管预提升结构内冷、热颗粒的混合特性;采用混合指数来量化冷、热颗粒在预提升段内的混合行为;并分析了操作条件对冷、热颗粒混合的影响。研究结果表明,在预提升底部,温度分布明显不均,混合指数偏小,随着提升管预提升轴向高度的提高,温度分布逐渐趋于均匀,混合指数也变大,说明冷热颗粒混合得越好;而中心管表观气速较低时,混合指数相对较大,冷、热颗粒混合较好;当冷颗粒与热颗粒循环强度比例接近3:2时,冷、热颗粒混合较为理想。     

液滴行为与液-液混合设备

总结了液-液非均相混合过程中的液滴运动速率计算模型,分析了液滴破碎及合并的机理。在结合各种工业应用的基础上,总结了搅拌釜、射流混合器、静态混合器、撞击流混合器及纤维液膜混合器等五种混合设备的混合原理及研究现状。展望了液-液混合设备的研究前景。     

基于CFD的新型布浆器混合室结构

为了进一步改善新型布浆器的布浆性能,设计了单腔式混合室（混合室Ⅰ）、以两组支管为单位的多腔式混合室（混合室Ⅱ）及以单组支管为单位的多腔式混合室（混合室Ⅲ）,采用计算流体力学（CFD）方法对混合室内的流动特性进行了模拟。结果表明,单腔混合室内,由于平行射流组各股射流间的强烈干涉作用,导致各股射流向混合室中部聚集,造成出口处质量流量分布呈现中间明显高于两侧的状态。在多腔混合室Ⅱ内,每个混合腔内有两组射流,保证了浆料的良好混合,避免了射流在中部聚集的现象。在多腔混合室Ⅲ内,由于每个混合腔内只有一组支管射流,实现了互补混合过程,混合效果明显好于混合室Ⅰ和混合室Ⅱ。从质量流量分布看,混合室Ⅲ的分布曲线比混合室Ⅰ和混合室Ⅱ的更平缓,其最大偏差仅为0.254%,明显小于混合室Ⅰ的0.538%和混合室Ⅱ的0.294%,更接近于理论混合平均值和期望值。     

A comparison of the effects of traditional and wet mixing processes of rubber on metal friction and wear

Prolonged operations of mixers cause wear of mixer rotors and chamber walls and affect the clearances between the rotors and chamber walls, which reduce the mixing effect, weaken the dispersion of the packing, and affect the quality of rubber products. In this study, the effects of traditional mixing and wet mixing on the friction and wear of the chamber, and the properties of rubber were compared by using 60 phr of a silica natural rubber formulation system. The results show that a silanization reaction occurs between silica and the silane coupling agent during the mixing process and that the reaction rate is fastest when the temperature of the mixing chamber is maintained between 145 and 155°C for 1 min during the mixing process. The products of silanization reaction are ethanol and water; the water vapor that forms at high temperatures corrodes the mixing chamber of the internal mixer and aggravates wear and tear. Due to the high dispersion of silica during wet mixing, the silanization reaction is more complete and water vapor is produced at a high temperature. Hence, the rubber compound obtained by wet mixing has more significant wear on the mixing chamber.     

混炼工艺对炭黑/NR胶料性能的影响

研究混炼工艺对炭黑在NR中的分散性及其硫化胶性能的影响。结果表明:提高填充因数、转子转速和起始温度,胶料转矩和能量消耗增大,升温速率和排胶温度升高,混炼时间缩短;选择适中的填充因数和混炼时间,提高转子转速、起始温度和采用分段降速混炼均有利于提高炭黑的分散性;当炭黑分散性较好时,炭黑/NR硫化胶的物理性能、动态力学性能和耐磨性能提高,压缩生热降低。     

柱状生物质颗粒与钢球颗粒在滚筒中的混合特性

采用离散单元法DEM（discrete element method）对圆柱形生物质颗粒和钢球颗粒在滚筒中的混合进行了数值模拟,分析了滚筒转速和颗粒数量比对混合质量的影响。结果表明：在本文设定的工况下,颗粒的混合模式为阶梯模式,并且颗粒在混合时可以分成3个区域,即左面的单层钢球颗粒区、中间的钢球颗粒和生物质颗粒混合区、右面的生物质颗粒堆积区。左右两边的颗粒混合效果较差,中间的颗粒混合效果较好。当滚筒转速相同时,钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶200时的颗粒混合效果比钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶100时的好,即当钢球颗粒数量远大于生物质颗粒数量时,增加生物质颗粒的数量可以提高混合效果。在钢球颗粒和生物质颗粒数量比相同的情况下,当滚筒转速在5~25r/min的范围内,滚筒转速越高,颗粒的混合质量越好,并且颗粒混合达到稳定的时间就越短。     

压缩/喷射制冷循环中两相喷射器性能

考虑引射流体的壅塞现象和混合室内的凝结激波现象,对混合室采用恒面积混合模型,应用质量守恒、动量守恒和能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型。以R141b为工质,研究了在不同混合压力条件下喷射器内的压力变化趋势,分析了混合压力对系统性能、喷射器喷射系数和出口压力的影响,探讨了喷射器最优引射室压降、系统最优性能系数及相应的性能提高率随冷凝温度和蒸发温度的变化情况。结果表明:在本文计算工况范围内,两相喷射器混合室内无凝结激波的发生;对混合室采用恒面积混合模型相比等压混合模型更合理;恰当选择混合压力对优化系统的性能非常重要,其最佳值略低于引射流体压力,而远高于引射流体的临界压力,且其对应于喷射器取得最高的喷射系数。     

Effect of adding different silane coupling agents on metal friction and wear in mixing process

The function of silane coupling agent in rubber mixing field is to combine inorganic matrix with rubber organic matrix. Silica is commonly used in the rubber mixing field to strengthen rubber. The size and amount of silica aggregates in the mixing process are important factors affecting the wear of the mixing chamber. The wear of the mixing chamber would lead to a increasing gap between the mixer chamber and the rotor, which caused the mixing efficiency reducing. It also affected the dispersion effect, then affected the mechanical and physical properties of the vulcanized rubber. In this paper, the effects of rubber compound on metal friction and wear were studied by using four silane coupling agents commonly used in rubber mixing field. The experiment was carried out at 15°C, and the attention should be paid to drying during sample preparation to avoid the deviation of the experiment caused by hydrolysis of silane coupling agent. The results showed that silanization reaction occured between silica and silane coupling agent in the mixing process. The mixing temperature was usually maintained at 145 to 155°C for 1 min in the mixer, and the silanization reaction rate was the fastest during this time. We took this rubber compound as the research object and studied the friction and wear of the rubber compound on the mixing chamber in the mixing process. The products of the silylation reaction are alcohol and water. This paper studies the corrosion and abrasion of the mixing chamber by water at high temperatures. In the mixing process, abrasive wear was the main wear form, but the corrosion wear caused by high temperature steam still occupied a large proportion.     

水泥浆混合能量对其性能影响的实验研究

在固井施工过程中,水泥浆是处于不断混配的过程,混合能量对水泥浆的综合性能有所影响,从而影响到固井质量。水泥浆在高速率混合时,类似于在恒速搅拌器内高剪切速率的流动状态;在管内流动低速率混合时,类似于在六速旋转粘度计内低剪切速率的流动状态。因此,基于室内恒速搅拌器和旋转粘度计的实验过程分析,推导出旋转粘度计测试液体过程混合能量的计算式,并通过对水泥浆进行室内实验认为:水泥浆混合过程在混合能量为10-15kJ/kg区间时,流性指数呈现最高值,稠度系数呈现最低值;在水泥浆混合阶段增加水泥浆的混合能量有助于提高水泥石的强度;并建议在水泥浆混配过程中,先进行几分钟高速搅拌,再实施注水泥施工,这有助于提高水泥浆性能的稳定性,有利于注水泥过程中的顶替和水泥石强度的提高。     

An Experimental and Numerical Study on Deposition of Bioaerosols in a Scaled Chamber

This work presents an experimental facility designed and built with the objective of understanding the deposition of bioaerosols in indoor environments. Multiple depositions of two microorganisms Staphylococcus and Micrococcus inside a test chamber were investigated under two air mixing conditions. Airflow rate was demonstrated to have an influence on the concentration homogeneity. An increased proportion of particle deposition was found in the floor section near the chamber wall opposite to the air inlet when air mixing was not enhanced by the mixing fans. Both the experimental results and Eulerian-Lagrangian computations revealed that a small mixing fan inside the chamber prompted very effective mixing while non-homogeneity was observed even at a very high ventilation rate. The results showed that both ventilation rate and mixing conditions in the ventilated chamber have influence on the bioaerosol dispersion and deposition.     

直接精馏法提取纤维素乙醇

采用直接精馏法研究了高固含量(质量分数)、高黏度的玉米秸秆发酵醪液的精馏工艺,设计了带搅拌桨的不锈钢筛板-填料精馏塔,确定了固含量为11.56%的发酵醪液的幂律模型本构方程,进而得到塔釜中发酵醪液的黏度和搅拌桨转速的关系。在进料量为2.7 L/h、进料体积分数为10%左右、进料温度为30℃、操作压力为常压的条件下,考察了进料位置、回流比、搅拌桨转速等操作条件对纤维素乙醇精馏的影响。实验结果表明:第27块塔板进料、操作回流比5.0、搅拌桨转速36 r/min为最佳操作条件,塔顶乙醇收率可达到99%以上。     

混合室直径对带喷射器的跨临界CO2热泵性能影响

通过在跨临界CO₂系统中引入喷射器是回收系统节流损失的有效手段。实验研究了混合室直径分别为1.2、1.4、1.6 mm时,对带喷射器的跨临界CO₂热泵整体性能以及喷射器自身性能的影响。整个实验中热水进口温度、蒸发温度不变,热水出口温度作为比较基准,在实验中为变量。结果表明,混合室直径对压缩机排气温度影响较小,而其对压缩机排气压力影响较大,当混合室直径为1.6 mm时,压缩机排气压力最小;当混合室直径为1.6 mm时,系统制热系数最高。