挡板对搅拌特性影响的研究

在内径为400mm的试验釜内,测定了不同挡板条件下的搅拌功率消耗、混合时间、固体回转部半径及桨叶的排出次数等,研究了挡板对搅拌体系的动力特性、混合特性和循环特性的影响,并提出相应的关联式,为搅拌装置的设计和改造提供依据.     

无挡板搅拌槽内脱硫石膏悬浮特性的研究

在无挡板平底圆筒搅拌槽内,采用置顶式2叶平直叶搅拌器,对脱硫石膏浆液进行了悬浮特性的实验研究,分析了d/D、D、cb对搅拌功率Ns、体积功率Ns/V及的石膏悬浮高度比hsp/D的影响,结果表明,当D≥24 cm,Ns、hsp/D随d/D的增大先减小后增大,Ns和hsp/D都存在最小值,并且最小值与cb相关;当D=20 cm时,hsp/D随d/D的变化较复杂;Ns/V随D的变化受d/D和cb的影响较大;Ns、hsp/D都随cb的降低而降低,表明较低的叶轮离底间距更容易实现石膏颗粒的悬浮,更有利于石膏浆液的悬浮分层。     

有挡板和无挡板搅拌容器的对比

本文对有挡板和无挡板搅拌容器在流体动力学领域的一些特有情况,均质分散过程,以及热传递操作中的有效作用进行比较同了研究结果。     

有挡板和无挡板搅拌容器的对比

本文对有挡板和无挡板搅拌容器在流体动力学领域的一些特有情况,均质分散过程,以及热传递操作中的有效作用进行比较研究,给出了研究结果。     

挡板对Backman反应器中混合器特性的影响

利用粒子图像测速技术(PIV),对 Beckmann 重排反应器中混合器的错流射流混合过程进行了观测,获得了二维冷模装置内的流场分布信息;同时运用计算流体力学软件 FLUENT6.1模拟了三维混合器内快速射流混合过程,考察了挡板对三维混合器内流场的影响。研究结果表明,有挡板的混合器的出口浓度分布更为均匀,出口截面的未混合度σ低于0.005,远远小于临界值0.05。因此,混合腔内增置挡板对混合器的混合效果有明显改善。     

挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散特性

研究了挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散流型、临界分散转速、搅拌功率、气含率和气泡停留时间。试验证明，这种结构的搅拌槽，比标准通气式搅拌槽具有更优良的气－液分散特性，并回归得到了搅拌功率、气含率和气泡停留时间的关联式。     

挡板进气多级搅拌槽内的气—液分散特性

研究了挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散流型、临界分散转速、搅拌功率、气含率和气泡停留时间。试验证明，这种结构的搅拌槽，比标准通气式搅拌槽具有更优良的气－液分散特性，并回归得到了搅拌功率、气含率和气泡停留时间的关联式。     

无挡板搅拌槽中液－固体系的分散特性

在内径0.3 m、高0.45 m的无挡板搅拌槽内,采用直径0.15 m的三叶70o下推斜叶透平桨(PBTD, Pitched Blade Turbine Downflow)进行水-二氧化硅两相体系液固分散特性的研究. 应用PC-6A粉体浓度测量仪对体系中颗粒局部浓度进行测定. 考察了颗粒平均相含率为0.005的条件下,不同搅拌转速、搅拌桨离底高度对颗粒局部浓度分布的影响. 结果表明,采用较高搅拌转速、较低的搅拌桨离底高度有利于固体颗粒的悬浮. 本实验中,在搅拌转速为173 r/min、搅拌桨离底高度为0.08 m的操作条件下,颗粒悬浮效果最好.     

机械搅拌反应器中挡板的结构设计

研究了内径为0．786m的搅拌釜中挡板尺寸及结构对圆盘透平桨RT和翼型桨k5及其组合在气液两相中的气体分散与混合特性的影响。对不同形式的挡板的搅拌功率、气含率及气液混合特性进行了对比分析。研究结果表明：挡板尺寸结构应根据搅拌特性需要进行优化设计;挡板系数为0．12时,组合浆的功率输入已与同一转速下的全挡板系数时的功率输入相近,它同时可改善微观混合、提高混合效率：采用开槽挡板可提高复杂快反应的选择性,混合效率提高20％～25％。     

新型搪玻璃搅拌桨搅拌特性数值模拟及实验研究

采用CFD方法模拟了具有相同桨径、不同桨叶折角和叶宽结构的6种新型搪玻璃搅拌桨的搅拌特性。考察了挡板、桨叶离底高度对釜内流场的影响,基于此分析了桨叶折角、叶宽对速度分布的影响。对模拟得到的搅拌功率和混合时间进行了实验验证,并与传统搪玻璃桨式搅拌器进行比较。结果表明：①新型桨叶在加挡板且桨叶离底高度为450 mm时,搅拌效果最佳;②随桨叶折角、叶宽的增大,桨叶区轴向、径向和切向速度均呈增大趋势,当桨叶折角为45°、叶宽为95 mm时,釜内混合效果最好;③随转速增大,搅拌功率呈增大趋势,混合时间呈减小趋势,新型桨明显比传统桨混合性能好,桨叶折角为30°、叶宽95 mm时功率消耗最低,桨叶折角为35°、叶宽95 mm时混合时间最短。     

炼油厂催化裂化再生器中垂直挡板对混合特性影响研究

本文模拟炼油厂催化裂化第一再生器结构设计；在直径φ308／650mm；高2030mm冷模实验流化床中添加A、B、C三种形式的垂直挡板，用冷模示踪脉冲响应法考查了床内挡板对平衡催化剂流动的影响研究结果表明，在再生器内气体分布器上方平衡催化剂进出口之间加入B型垂直挡板，催化剂在床内流动短路情况可得到较明显的改善，从而可减少再生器内催化剂再生时烧焦不均匀的现象，此结论可作为炼油厂催化裂化装置技术改造的依据．     

水力旋流器新型出口挡板结构对分离性能的影响

针对小直径水力旋流器,设计了不同内置挡板式的溢流管和底流管,实验研究了新型出口挡板结构对水力旋流器分离性能的影响。研究结果表明:内置挡板溢流管适用于处理量较大的工况,与传统溢流管相比,分离效率略有降低,但在高流量下其压降的降低幅度可达11.11%,挡板宜采用相对较窄、较短、三块120°间隔设计方式;底流管内置挡板采用十字交叉结构可稳定内旋流,使分离效率最大可提高5.96%;新型内置挡板的溢流口与底流口相耦合,可同时实现提高分离效率和降低压降的目标。此外,在相同情况下,发现溢流管内置挡板可消除水力旋流器内部的"空气柱",据此推断"空气柱"并非由内部空气形成,而是其内部负压中心形成的某种湍流程度较高的强制旋流涡。     

水力旋流器新型出口挡板结构对分离性能的影响

针对小直径水力旋流器,设计了不同内置挡板式的溢流管和底流管,实验研究了新型出口挡板结构对水力旋流器分离性能的影响。研究结果表明：内置挡板溢流管适用于处理量较大的工况,与传统溢流管相比,分离效率略有降低,但在高流量下其压降的降低幅度可达11.11%,挡板宜采用相对较窄、较短、三块120°间隔设计方式;底流管内置挡板采用十字交叉结构可稳定内旋流,使分离效率最大可提高5.96%;新型内置挡板的溢流口与底流口相耦合,可同时实现提高分离效率和降低压降的目标。此外,在相同情况下,发现溢流管内置挡板可消除水力旋流器内部的“空气柱”,据此推断“空气柱”并非由内部空气形成,而是其内部负压中心形成的某种湍流程度较高的强制旋流涡。     

三种新型桨搅拌特性比较

在直径为２４０ｍｍ的搅拌釜内,考察了最大叶片式桨、泛能式桨和叶片组合式桨的功率消耗、传热及混合特性,并与螺带桨及三叶后掠式桨进行了比较,实验表明,在中低粘度范围内,３种新型桨的传热和混合性能优于螺带桨及三叶后掠式桨。     

湍流搅拌釜多层桨层间距对搅拌特性的影响

本文着重研究了湍流搅拌釜在全挡板条件下,多层平桨及圆盘透平桨的层间距对釜内流况、搅拌功率及混合时间的影响。对相互间的关系进行了定性分析和定量处理。本研究的结果可以为多层桨搅拌装置的改造和设计提供参考。     

新型自吸式多相搅拌槽临界悬浮特性的实验研究

在不通气的情况下,对新型多相搅拌槽进行实验,得出了其固相含量w、颗粒密度r、搅拌槽内径D与临界悬浮转速Nc的关系,在相同条件下,与给定结构尺寸的标准搅拌槽对比了临界悬浮转速. 结果表明,Nc随固相分率j增加和粒径dp增大而增大,不利于达到良好的悬浮效果;固相颗粒密度越大,临界悬浮转速随之增大;槽径增大使达到悬浮状态的临界转速降低. 该新型搅拌槽临界悬浮转速的关联式是Nc=6.3dp0.21(gDr/rL)0.45w0.19/D0.55;同一固相分率下,新型多相搅拌槽的临界悬浮转速比标准搅拌槽降低了30%,在较低转速下就能使颗粒悬浮.     

非标准挡板搅拌槽内湍流流场的数值模拟

采用分离涡模型研究了非标准挡板搅拌槽内的流体力学特性,利用滑移网格法模拟了搅拌桨与挡板之间的相对运动。在验证了模拟方法有效性的基础上,分析了挡板布置方式对搅拌槽内的流场、速度与湍动能分布以及功率消耗的影响。结果表明,挡板布置方式对搅拌槽内的流场结构影响较小,但会改变桨叶射流的方向;对速度大小有一定的影响,完全非对称布置时的速度分布最均匀;搅拌功率随挡板非对称程度的增大略有提高,标准挡板的功率消耗与夹角为20°时的功率消耗非常接近,而且标准挡板时的湍动能最大,优于非标准挡板布置方式。     

带转动挡板的搅拌萃取塔连续相停留时间分布研究

为获取带转动挡板的搅拌萃取塔内部流体流动状况,采用脉冲示踪法对塔内连续相停留时间分布(RTD)进行研究,并结合轴向返混模型得到了连续相的返混系数。结果表明,随着连续相体积流量、总流量或连续相与分散相体积流量比值的增大,连续相RTD曲线收窄、峰值明显增大、连续相停留时间和返混系数均减小;改变分散相体积流量,连续相RTD以及返混系数基本不变。此外,改变搅拌转速对连续相RTD影响较小。将返混系数与操作条件和物性参数进行关联,关联式最大偏差为19.8%、平均偏差为7.7%,表明关联式可用于带转动挡板的搅拌萃取塔的连续相轴向返混程度的评估。