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化学工程2024年第07期:分散相入口结构参数对液液旋流反应器速度场的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:田海彤;朱文杰;孙浩;马淑娟;李臣毅;张明阳;王振波;张谦;

单位:山东建筑大学热能工程学院;中国石油大学(华东)石大山能新能源学院;

摘要:为解决离子液体烷基化工艺在工业生产中存在产物分离不及时导致的停留时间过长,副反应产物增多等诸多问题,将一种可以缩短反应时间的液液旋流反应器直接用于该工艺中,利用旋流反应器实现反应分离一体化,并利用数值模拟研究分散相结构入口参数对旋流反应器内速度场的影响。结果表明:在保持相同的入口面积下,切向缝(分散相入口的主要部分)数量的增加会导致分散相切向速度增大,而对轴向速度的影响较小,20 mm-6的切向缝设置效果最佳;将分散相入口中心,缓冲腔中心和切向缝中心设置至同一条直线上,切向速度和轴向速度均会减小;切向缝位置越接近导向叶片,同一截面下切向速度越大,在稳定的非涡流区域轴向速度也会增大。最终对比分析得到高度-数量为30 mm-4,三心合一后,切向缝位置z=82—112 mm,轴向截面位置为80 mm的速度场混合程度最高,效果最好。此研究为旋流反应器应用于离子液体烷基化反应时的结构参数优化提供了理论基础。

关键词:烷基化;离子液体;旋流反应器;速度场;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金资助项目(22208194); 山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE204); 山东建筑大学博士基金项目(X18068Z)