【摘 要】
:
设备的微型化、过程的集成化是顺应可持续发展与高技术发展的需要,是未来科学技术的发展方向.本文设计开发了一种具有独特两维周向微通道结构和错流混合特征的新型金属套管式微反应器,其处理量至少可达9 L/min,较传统微通道反应器提高了至少两个数量级.本工作对其微观特性进行了研究,并将之应用于纳微颗粒的制备.研究表明,此金属套管式微反应器具有优良的微观混合和气液传质特性;可制备出平均粒径分别为37 nm的
【机 构】
:
北京化工大学纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室,北京,100029 北京化工大学教育部
论文部分内容阅读
设备的微型化、过程的集成化是顺应可持续发展与高技术发展的需要,是未来科学技术的发展方向.本文设计开发了一种具有独特两维周向微通道结构和错流混合特征的新型金属套管式微反应器,其处理量至少可达9 L/min,较传统微通道反应器提高了至少两个数量级.本工作对其微观特性进行了研究,并将之应用于纳微颗粒的制备.研究表明,此金属套管式微反应器具有优良的微观混合和气液传质特性;可制备出平均粒径分别为37 nm的硫酸钡纳米颗粒、3.5 nm的铜纳米颗粒、58 nm的羟基磷灰石纳米颗粒和290 nm的头孢呋辛酯药物纳米颗粒,可望成为一个新的规模制备纳微颗粒的平台.此外,金属套管式微反应器还可广泛应用于二氧化碳捕集、催化反应和乳化等领域.
其他文献
采用正交实验的方法对乙华平橡胶(EVM)为基体的护套配方进行了优化,得出在阻燃剂聚磷酸铵(APP)/双季戊四醇(DPER)比例在2:1,总量为90 份时,力学性能和氧指数达到一个较优水平.并研究了APP/DPER 组成的膨胀型阻燃剂的不同含量对EVM 阻燃性能和力学性能的影响.机械强度测试、氧指数测试和TGA等测试结果表明:APP/DPER(IFR)会使EVM 橡胶的机械性能下降,但在EVM 中具
采用数值模拟方法对加热炉竖直管内气液两相的流动沸腾传热进行了研究,考察了不同管径对壁面传热特性的影响.计算结果表明,加热壁面热流密度一定时,随着管径的增大,相同高度处单相对流传热所占比例逐渐减小,蒸发传热所占比例逐渐增大,促进了沸腾传热的发展.气泡产生以前壁面传热主要受流速影响,传热系数随管径的增大而减小;气泡产生初期,单相对流传热的影响仍然较大,传热系数与对流传热及蒸发传热所占比例有关;随着气泡
本文运用商业CFD 软件包Fluent 来对工业规模的Φ13×13m 浆液池的内部流动情况进行数值模拟,研究了大型侧伸式搅拌槽内部的基本流型特点和搅拌器转动速度、安装位置及个数对槽内流体速度分布、流动死区分布和搅拌器能耗的影响.结果表明,在单个搅拌器的工况中,搅拌器转动速度和搅拌轴的水平及垂直偏角对内部速度及流动死区分布的影响较大.设备中安装多个搅拌器,槽中心出现了明显的漩涡,说明并不是搅拌器个数
固体颗粒湿含量的实时在线检测对于调控干燥过程具有重要意义.借助声发射(AE)测量技术,结合频谱分析,获得了表征颗粒湿含量信息的特征信号频段.同时,基于对功率谱特征峰的分析,发现特征峰频率位置(fm)随颗粒湿含量的降低而持续向低频方向移动,描述了特征峰频率位置(fm)与颗粒湿含量(M)间的相关关系.由此获得了一种快速、准确、非侵入式的固体颗粒湿含量的在线监测手段,有利于工业生产流程的优化控制及产品质
本文选择液相法合成甲醇工艺作为主要研究内容,用ChemCAD 软件对反应合成工段进行模拟及优化.液相法甲醇合成工艺采用浆态床反应器,反应固体催化剂悬浮于液体介质中,能有效移除反应热,反应温度比在普通固定床反应器中更易控制,转化率较高.本文分别采用ChemCAD 中的吉布斯反应器模型和动力学反应器模型进行模拟.优化结果表明,动力学反应器模型模拟的结果更接近于真实情况,反应器适宜的操作条件为:温度24
搅拌槽反应器广泛应用于化工、石化等工业过程的流体混合,槽内流体进入混沌混合有利于实现高效节能混合.因此探索流场结构特征与表征方法是十分必要的.实验以流场Lyapunov指数为研究对象,采用LabView 软件采集自来水、二甲基硅油/水(1:8000)、聚丙烯酰胺/水(1:8000)、洗涤剂/水(1:8000)四种不同流体介质下搅拌槽内壁压力脉动信号,用C-C 法结合小数据量法,计算搅拌槽内流场的最
用电导率法测定搅拌槽内水-煤油液液两相体系的混合时间,轴上扭矩法测量搅拌功率,考察了桨型(标准Rushton 桨、六叶半圆管圆盘涡轮桨、上推式和下推式45°六折叶涡轮桨)、搅拌转速、桨离底高度、分散相体积分数、分散相物性、示踪剂注入位置以及电导率监测点位置对混合时间的影响.结果表明:液液两相的混合时间随操作条件变化趋势与单液相相似;在分散相体积分数较大时,第二液相的存在对宏观混合有阻碍作用,而小体
主要研究了通过高温烧结、等离子喷枪球化(中空粉)和等离子流场球化法处理的8%Y2O3-ZrO2(8YSZ)粉体的特性及采用大气等离子喷涂工艺获得的对应涂层的性能.通过扫描电镜观察并分析了热处理工艺对粉体及涂层微观组织结构的影响.纳米氧化锆未熔颗粒基本上保持原始氧化锆粉体的纳米级晶粒大小,熔化的颗粒则起粘结剂的作用,使涂层内氧化锆颗粒间结合牢固,涂层结构致密.对粉体分析发现,粉体的特性与涂层性能有密
利用自主研制微型流化床反应分析仪(MFBRA),针对石墨燃烧反应研究该仪器的等温微分反应特性.测试结果表明:MFBRA 最大程度地抑制了内外扩散作用,利用等温方法求算的石墨燃烧反应的活化能为160-170 kJ/mol,指前因子106,证明石墨燃烧符合成核与生长机理模型.利用热重程序升温的测试结果与该MFBRA 测试结果基本一致,表明MFBRA 所测试的石墨燃烧动力学参数及基于此分析建立的机理模型
在包含了"十"字形和"T"形结构的矩形微通道系统内,实验研究了丙酮与表面活性剂混合溶液的单相层流摩擦压降特性.通过对实验的摩擦因数与常规通道理论的摩擦因数进行比较,发现经典的摩擦压降理论能很好的预测实验的单相层流摩擦压降.在实验条件为14