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本文设计和制作了两种不同结构的撞击流微通道反应器,开展了微通道内有关液相混合、传质和反应过程规律方面的研究。
采用Villermaux-Dushman快速平行竞争反应为标准工作体系,考察了撞击流微通道混合器的结构和流体总体积流速对互溶流体微观混合的影响,结果表明:达到理想微观混合时混合通道内的临界雷诺数为Rec=400。
采用正丁醇-丁二酸和水为介质体系,考察了撞击流微通道混合器的结构和两流体体积流速对不互溶两相传质过程的影响,结果表明:可通过减小进入撞击区微流体尺寸或增加流速来增加总体积传质系数。
首次在微通道反应器内,实现了过氧化叔丁醇的连续合成,并对叔丁醇过氧化反应过程进行了分析,考察了总体积流速、反应物的初始浓度、温度、停留时间对反应过程的影响,结果表明:当停留时间大于37.68s时,叔丁醇过氧化反应已接近平衡;提高进料流速以及TBA和H2O2的初始浓度有利于提高TBA的转化率;当H3PO4与TBA的进料摩尔比不小于1时,H3PO4初始浓度的增加对TBA的转化率影响不大;对于过氧化反应来说,40℃是一个较佳的操作温度。