外循環(huán)撞擊流反應器混合特性研究.pdf

1、外循環(huán)撞擊流反應器（ECISR）是一種具有優(yōu)良混合特性的新型反應器。本論文在體積為160L的外循環(huán)撞擊流反應器的冷模實驗裝置上，實驗研究了該反應器的宏觀混合和微觀混合特性。 宏觀混合方面，以水為介質、KCl飽和溶液為示蹤劑，測定了外循環(huán)撞擊流反應器的混合時間，采用正交實驗法對撞擊段結構、循環(huán)位置、循環(huán)流量、進料位置四個影響因素進行了優(yōu)化，得到影響混合時間的因素主次關系依次為循環(huán)位置、進料位置、循環(huán)流量、撞擊段結構；較優(yōu)水平組合為

2、：撞擊段結構結構Ⅰ、撞擊區(qū)上部進料（400mm）、循環(huán)位置B、循環(huán)流量5000L/h。在正交試驗所得到的較優(yōu)水平組合的基礎上，采用單因素實驗法分別考察了不同的撞擊段結構、循環(huán)位置、循環(huán)流量、進料位置對反應器內混合時間的影響。結果表明：實驗范圍內，循環(huán)位置對混合時間影響最大，循環(huán)位置B混合時間最短；進料位置其次，在撞擊區(qū)下部（0mm）進料混合效果最差，撞擊區(qū)上部（400mm）進料混合效果最好；混合效果隨循環(huán)流量增加而提升，當循環(huán)流量大于5

3、000L/h時，混合時間變化已不明顯。撞擊段結構對混合時間的影響不明顯，撞擊段結構Ⅰ的宏觀混合效果略優(yōu)于撞擊段結構Ⅱ。 微觀混合方面，以酸堿中和與氯乙酸乙酯水解的平行競爭反應為工作體系，用氣相色譜儀對產物分布進行測定，考察了不同的撞擊段結構、進料時間、進料位置、循環(huán)流量對該平行競爭反應副產物分布的影響，通過副產物收率XQ的變化來表征微觀混合的效果，副產物收率XQ越大說明微觀混合效果越差，XQ越小則表明微觀混合效果越好。研究結果表

4、明：當進料位置和循環(huán)流量不變時，副產物收率隨進料時間的延長而降低，但存在一個臨界值，達到該臨界值后，產物分布不再隨進料時間的延長而降低，采用該臨界時間作為進料時間時，可以近似認為已經消除了宏觀混合對反應體系產物分布的影響；進料位置實驗表明撞擊區(qū)附近微觀混合強烈，撞擊區(qū)上部（400mm）進料微觀混合效果最好；微觀混合效果隨著循環(huán)流量的上升而提升，但當循環(huán)流量大于6000L/h時，微觀混合提升已不明顯；撞擊段結構Ⅱ的微觀混合效果明顯優(yōu)于撞擊