臥式釜氣液傳質(zhì)與攪拌特性的研究.pdf

1、針對四氟乙烯(TFE)分散聚合氣-液傳質(zhì)過程對聚合過程影響明顯、乳膠粒子易凝聚等特點,采用高效臥式釜代替?zhèn)鹘y(tǒng)立式釜成為一種發(fā)展趨勢,而國內(nèi)對臥式氣液攪拌釜的研究相對缺乏.該文對不同攪拌形式臥式釜的氣-液傳質(zhì)、功率特性和氣泡分布進行了研究,重點討論了攪拌槳結(jié)構(gòu)的影響,為TFE分散聚合用臥式釜的工業(yè)放大提供理論基礎.采用透射和掃描電鏡觀察了國外和巨化公司PTFE分散樹脂的初級粒子和次級粒子形態(tài),發(fā)現(xiàn)巨化公司PTFE分散樹脂初級粒子以棒狀結(jié)構(gòu)

2、為主、粒子尺寸小、粒徑分布寬,次級粒子中初級粒子形態(tài)不清晰、存在粘并現(xiàn)象,與國外樹脂存在較大差別.進行聚合釜結(jié)構(gòu)和攪拌條件的優(yōu)化是改進PTFE分散樹脂顆粒特性的主要途徑.采用純水—純氧體系,在常溫常壓條件下,分別采用直葉槳和變型槳,進行臥式釜傳質(zhì)特性和攪拌功率研究,發(fā)現(xiàn)隨液含量(液深)增加,容積傳質(zhì)系數(shù)kLa增大并出現(xiàn)峰值.回歸得到k<,L>a與弗洛德數(shù)(F<,r>)、槳徑(D<,i>)、槳寬(W<,i>)、葉片數(shù)(n<,b>)、層間距

3、(l)等的關(guān)聯(lián)式:直葉槳:k<,L>a=6.42Fr<'1.32>(D<,i>/D<,t>)<'2.90>(W<,i>/D<,t>)<'1.78>(l/L)<'-0.3>n<,b><'0.8+2.1Fr>;變型槳:k<,L>a=4.11Fr<'1.12>(D<,i>/D<,t>)<'1.91>(B<,i>/D<,t>)<'1.3>n<,b>;研究了攪拌功率(P)與槳型、轉(zhuǎn)速、液含量、槳徑、槳寬、葉片數(shù)、葉片寬之間的關(guān)系,并得到關(guān)聯(lián)式:直

4、葉槳:P=9.43×10<'-5>N<'3.72>(D<,i>/D<,t>)<'5.0>(W<,i>/D<,t>)M<'1.21>(n<,b>)<'0.92>;變型槳:P=7.32×10<'-5>N<'1.94>(D<,i>/D<,t>)<'3.4>(B<,i>/D<,t>)<'1.62>n<,b>;采用拍照方法,定性討論了直葉槳、變形槳和透平槳臥式釜的氣泡分布,發(fā)現(xiàn)變型槳氣泡分布均勻,沒有明顯死角.通過以上研究,并結(jié)合TFE分散聚合的