一种新型混合装置结晶器的开发与研究

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1、天津大学硕士学位论文一种新型混合装置/结晶器的开发与研究姓名：归俊川申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：卫宏远20050101中文摘要鉴于混合过程对结晶或反应过程的黧要性，本文从研究新型的混合技术出发，力图克服传统的搅拌混合装置或结晶器的缺点，运用薄膜振动混合的理念，开发出～种新黧的混合装置／练晶器。化学工业界目前的反应器和结晶器普遍采用的是单一搅拌式混合，这种传统混合方法的特点是利用不同类溅的搅拌桨在容器中的转动，使桨叶与流体相互作用并将功输入流体，从而使容器中的流体形成一定的流场，以达虱混合的目的。其缺点是容易出现流动死嚣，固体甥的分撩不均匀；两且由予叶轮

2、与流体作用产生的过强的剪切应力对生成的晶体产生碰撞，可能会产生过多的二次成核。为了克服上述常规高速搅拌混合的不利因素，利用现代流体力学的原理，开发出～种新型豹混合装置／结晶器，以实琥低势切瘦力、无搅搀混合，并最大限度上达到固体颗粒的均匀悬浮。本文在完成新型混合装置的冷模设计加工的同时，测定了它的流型；并用脱色法测定了甘油与水调配出不黼中高秸度的流体的混合时闽，透过测定不同振动频率下的混合时间的变化，绘制出混合时间变化曲线，从丽寻找出最佳的操绍条件；通过加入不同密度的固体颗粒，模拟结晶过程的固体相悬浮状况。这种新型混合装置具有较高的实用价僵，市场前景广阔。关键词：毅型

3、混合装置流动场混合时间颗粒悬浮ABSTRACTDuetotheimportanceofmixingtocrystallizationandreactionprocesses，anovelmixingdevice／crystallizerhasbeendevelopedusingamembranevibrationelement，whichaimstoovercometheshortcomingsoftraditionalagitationmixingfromstudyingnewmixingtechnology．Nowadays，mostofreactorsorcr

4、ystallizersinchemicalindustryemployagitationsystemformixing．Inthistraditionalmixingmethod，fluidisinteractedwithimpellersandenergyisinputintosystemtoformacertainflowpatternandthenmixed．Suchmixingmethodmaygivesomestaticzonesandresultinunaniformityofthesolidphasedistribution；anotherdisadv

5、antageisthatthehighshearstressanddirectcollisionbroughtinbyimpellersareunfavorabletosecond-nucleationbecauseofthecollisionbetweenimpellersandcrystalsbyreasonoftoostrongshearstress．Basedontheconceptofmodemhydrodynamics，anovelmixingdevice／crystallizerhasbeenproposedanddeveloped，whichCana

6、chievelowestshearstressandthemaximumuniformityforsolidsuspensionwithoutanyinternalagitator．Afterdesigningandfabricatingthemixer,westudiedtheflowpattembyadirectvisualtechniqueandmeasuredmixingtimesoffluidsatdifferentmiddle-highviscosityusingadecolorizedmethod．Bychangingthevibrationfrequ

7、encieswefoundtheoptimaloperationconditionsintermsofmixingtime．Atthesametime，inordertosimulatecrystallizationprocesswealsostudiedbehavioursofsolidsuspensioninthemixerbyputtingvariousdensityparticles．ThisnovelmixingdeviceCanbewidelyusedinmanyprocesseswithgreatcommercialandmarketpotenti