导读:本文包含了振荡流反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:反应器,粒径,挡板,动力学,结晶,柴油,雷诺。
振荡流反应器论文文献综述
付存亭,孟芳[1]（2019）在《振荡流反应器的研究进展》一文中研究指出振荡流反应器(OFR)是一种新型的过程强化设备,由于其具有周期性的振荡条件和紧缩的几何结构,在反应器内部会产生周期性的运动漩涡,这些漩涡有利于增强轴向和径向混合、增强流体间传热和传质等。本文介绍了振荡流反应器结构的优化及放大规律方面的研究进展,综述了振荡流反应器在强化传质和传热、功率耗散及化工应用方面的研究,并对该反应器的应用研究进行了展望。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2019年05期）
顾尧[2]（2016）在《管式振荡流反应器用于莰烯与醋酸酯化反应的过程研究》一文中研究指出莰烯与醋酸酯化反应合成乙酸异龙脑酯是以松节油为原料合成樟脑的关键步骤,但该反应是一个较强的放热反应,反应器温度控制不均匀会导致异莰酯含量高,影响最终樟脑产品质量。此外,该反应中催化剂会因表面活性中心被反应过程生成的大分子聚合物覆盖而逐渐失去活性。传统的生产工艺一般采用间歇釜或固定床来生产乙酸异龙脑酯,但温度分布不均匀、副产物浓度高以及催化剂易失活等难题一直未解决。因此,本文拟采用一类新型的反应器——振荡流反应器(Oscillatory Flow Reactor,OFR)解决以上问题。OFR能显着提高物料的混合程度,具有良好的传质和传热特性,在连续操作状态下具有接近于平推流的停留时间分布,且工艺过程容易控制。但目前关于OFR中固液两相体系的相关基础研究未见文献报道。本文首次对管式振荡流固液两相体系(固体颗粒直径0.6-0.85mm)的停留时间分布和传热进行研究,并在此基础上将OFR应用于莰烯与醋酸酯化的反应过程,具体内容如下所述:(1)研究净流速、振荡条件和固体颗粒体积分数对固液两相体系中液体的停留时间分布的影响,采用多釜串联模型的串联釜数评价停留时间分布。实验表明,净流速越大、振荡强度较小时,串联釜数越大,越趋于平推流情况。此外,颗粒的加入使体系变得更加复杂,流体流动受阻碍,返混更大,导致体系偏离平推流。(2)研究净流速、振荡条件和固体颗粒体积分数对固液两相体系在管壳式振荡流反应器中传热的影响,采用无量纲数努塞尔数评价传热效果。实验表明,努塞尔数随净流速增大而增大,随速率比ψ的增大先增大后减小,再趋于稳定,在ψ=3出现极值,传热效果最好。振荡强度处于较低水平时(2654<Re0<10244),颗粒的加入明显使传热效果变差,振荡强度处于较高水平时(12821<iRe0<18527),固液混合更加剧烈,固体颗粒更加具有流体化性质,此时传热效果不会比无颗粒时差。(3)在上述研究的基础上,研究在OFR中莰烯与醋酸连续酯化反应过程,并将其与间歇釜式反应器工艺结果比较。实验表明,OFR连续酯化反应过程中的温度分布和催化剂分布均比较均匀,转化率和选择性优于间歇釜式反应器工艺,且催化剂由于其表面不断更新而几乎不被聚合物覆盖,不易失活。本文对OFR固液两相体系进行了停留时间分布和传热的研究,实现了 OFR反应器在莰烯酯化反应过程的良好应用,为该反应器在其他领域的应用奠定了良好的基础。(本文来源于《福州大学》期刊2016-06-01）
朱璇雯,付存亭,刘成[3]（2014）在《圆环挡板振荡流连续反应器的结构优化》一文中研究指出采用计算流体动力学方法对制备生物柴油的圆环挡板振荡流反应器的液-液两相流进行了数值模拟研究。选取欧拉-欧拉模型描述液-液两相流动,进一步耦合群体平衡模型将液滴的聚并和破裂考虑在内,对湍流模型则采用标准k-ε模型进行描述。在此基础上,对反应器的挡板开孔率和挡板间距等重要结构参数进行了优化。模拟结果表明,在振荡频率为4 Hz、振幅为16~36 mm条件下,通过混合效果、能量耗散和液滴直径分布等情况综合考虑,最适宜挡板开孔率范围为25%~30%,最适宜挡板间距为1.5D。(本文来源于《化学工业与工程》期刊2014年05期）
黄建珍[4]（2014）在《填充床振荡流反应器中氨曲南主环合成过程》一文中研究指出氨曲南(Aztreonam)是一种β-单环内酰胺抗生素,通常以L-苏氨酸为起始反应物CA,经过酯化反应、氨解反应、氨基保护反应、羟基甲磺酰化反应、磺化反应、环合反应、脱氨基保护基反应、氨曲南主环与头孢他啶侧链活性酯经酰胺化及脱叔丁基后得到。脱氨基保护基反应是氢解苄氧羰基保护氨曲南主环过程,该过程是氨曲南合成工艺中主要成本所在,目前主要采用粉末钯碳催化剂在间歇搅拌釜反应器中生产。为提高生产效率,保证产品质量的稳定性,降低生产成本,拟对该过程设计出优化的连续化操作的工业生产工艺。本文以此为目标,研究了颗粒负载型Pd/C催化剂的动力学特性,并根据该气液固叁相反应的特点采用填充床振荡流反应器进行脱氨基保护基反应,以增强相间传递速率及催化剂表面更新速率,同时实现平推流式的连续化反应过程。主要工作如下：在连续化工艺的设计和优化过程中,选择或设计合适的反应器型式是关键,但这首先要求对反应的特性有足够的了解。本文在自制的外循环无梯度式反应器中考察了不同反应温度和氢气压力下反应物浓度随时间的变化规律,同时考虑了氢气在反应溶液中溶解度的影响,发现反应温度及氢压的增加使反应速率加快,并建立了反应动力学模型,该反应对苄氧羰基保护氨曲南主环反应物CA为1级,氢气为0.28级,反应活化能为39.062kJ/mol。经校验,动力学方程预测结果与实际结果平均相对误差为6.4%,该误差能满足工程设计要求。该反应过程的催化剂为贵金属钯,其使用寿命决定该过程的生产成本。实验考察了本反应催化剂的稳定,发现经过持续96h反应后,催化剂活性没有明显下降,表明该催化剂具有很好的稳定性。本反应过程为气液固叁相反应,因而采用新型的填充床振荡流反应器(Packed-bed Oscillatory Flow Reactor, POFR)作为连续化反应设备。在自制的填充床振荡流反应器中考察了不同振荡频率和振幅时反应器内流体的流动模式,以水为流动相,在线检测了不同振荡条件下的停留时间分布(RTD)曲线,并以轴向返混模型描述填充式振荡流反应器流动特性,整合了模型参数,得到振幅、频率对模型参数的影响,同时与无振荡时的填充床反应器的流动特性进行了比较。结果表明不同振幅下Peclet(Pe)数随频率变化规律不同。振幅较低时,Pe数随着频率的增加而增加；振幅较高时,Pe数随着频率的增加而降低。与无振荡时相比,施加振荡时Pe数均增加。引入无量纲参数λ(λ=振幅x/催化剂粒径d),拟合得到不同λ下轴向混合弥散系数Ez与频率的关系式。进一步在填充床反应器中进行反应实验,以考察振荡对本反应传递的影响。比较无振荡时反应结果,对反应器施加适当的振荡,反应转化率增加。同时引入传质增强因子E,定量描述了振荡对反应的影响。最终实现填充床振荡流反应器中苄氧羰基保护氨曲南主环连续化氢解反应过程。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-05-01）
朱瑞林,朱国林[5]（2013）在《一种新型振荡流强化反应器制备生物柴油的探讨》一文中研究指出介绍一种新型振荡流强化反应器。根据该反应器的基本原理和生物柴油制备的反应特点,分析了应用该新型振荡流强化反应器制备生物柴油的可行性及优势。这种新型振荡流强化反应器不但能够促进化学反应的进行、提高生产效率,而且可通过调节振荡频率和振幅来控制反应器的操作特性以达到最佳反应效果;可将传统上的间歇过程转化为连续过程。(本文来源于《化工装备技术》期刊2013年04期）
刘刚[6]（2013）在《振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究》一文中研究指出邻苯二甲酸二甲酯被广泛应用于塑料、涂料、杀虫剂、建筑材料及化妆品等领域。目前,在实际生产工艺中,绝大部分以苯酐和甲醇为原料、浓硫酸作为催化剂,采用间歇搅拌釜合成邻苯二甲酸二甲酯。这样的生产工艺主要存在两个问题：第一,采用浓硫酸作为催化剂的最大缺点是设备腐蚀严重、污染严重；第二,间歇工艺生产效率低、产品质量不稳定、占地面积大。本课题采用研究较多的Keggin结构杂多酸中酸性最强的磷钨酸作为催化剂,以解决设备腐蚀和污染严重的问题。对于需要很长停留时间的酯化反应而言,在平均流速较低的连续操作条件下,振荡流反应器具有比传统的管式反应器和搅拌釜式反应器更均匀的停留时间分布和优良的传递性能。因此,对振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究具有十分重要的意义。鉴于磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的反应动力学及振荡流反应器中催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究未见报道。本课题对该反应进行了热力学的计算与分析,测定了在温度373.15K-413.15K、催化剂用量为0.5wt%～2.5wt%的范围内,磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的反应动力学。研究表明,邻苯二甲酸单甲酯和甲醇的酯化反应放热,反应可自发进行,而且是一个典型的可逆反应。该反应为二级反应。从测得的反应动力学方程可以看出,反应的活化能为61.10kJ mol-1,正反应速率常数的指前因子k+0与催化剂的浓度呈线性关系。在测得反应动力学的基础之上,本课题采用计算流体力学方法,对锥环挡板振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的过程进行了数值模拟研究。研究表明,振荡能够加强腔室内各组分的混合。通过对比实验与数值模拟中的反应器出口处邻苯二甲酸单甲酯的浓度发现,两者的相对误差在5%左右,说明本课题建立的数学模型是比较可靠的。此外,数值模拟和实验的结果都证明了,锥环挡板振荡流反应器应用于磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的连续化生产是可行的。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-01）
刘成,付存亭,张敏华,耿中峰[7]（2012）在《振荡流反应器内液-液两相流的数值模拟》一文中研究指出运用计算流体动力学和群体平衡模型相结合(CFD-PBM)的方法对振荡流反应器内液-液两相流进行CFD模拟。模拟结果表明,反应器内平均流速随振荡雷诺数的增大而增加,而且是最大振荡速度的(1.1～1.2)倍;分散相的体积分率随振荡雷诺数的增大基本不变。利用群体平衡模型得到了分散相液滴的粒径分布及其平均粒径,随着振荡雷诺数的增大,粒径小的液滴在分散相中所占的体积分率越来越大,液滴的平均粒径逐渐减小;在相同的振荡雷诺数下,振幅比频率对液滴粒径的影响更大,更有利于液滴间的破碎。通过得到的流场信息和液滴平均粒径可以预测两相间的传质特性,为反应器的设计、结构改进和优化提供理论依据。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊2012年08期）
付存亭[8]（2012）在《圆环挡板振荡流反应器内液—液两相流的CFD模拟》一文中研究指出振荡流反应器是一种新型过程强化设备，由于其紧缩的几何结构和周期性的振荡条件，在反应器内产生周期性运动的漩涡，有利于径向和轴向混合，增大液-液两相接触面积和延长分散相在反应器内的停留时间，实现对颗粒大小及其分布的有效控制。本文采用计算流体动力学和群体平衡模型相结合的方法，以叁油酸甘油酯和甲醇为物系，考察振荡条件（振幅和频率）、挡板开孔率、挡板间距和反应器直径对振荡流反应器内液-液两相流的影响。结果显示，反应器内的平均速度随振荡雷诺数的增大线性增大；增大振荡雷诺数使液滴的粒径分布变窄，平均粒径随之减小；振幅比频率对流场、液滴粒径分布及平均粒径的影响更大。通过模拟结果拟合了平均粒径d_32与能量耗散ε的关系式为：d_32=1.99×10~(-4)ε~(-0.4)。研究还发现，最优的挡板开孔率在25%-31%之间，最优的挡板间距为1.5D（D为反应器直径），振荡流反应器内的混合和传质特性随反应器直径的增大存在放大效应。通过模拟得到了振荡条件和几何结构对振荡流反应器内液-液两相间混合和传质特性影响的信息，为反应器的设计、结构改进和放大提供一定的理论指导。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-01）
蔡友强[9]（2012）在《振荡流结晶反应器制备球形氢氧化镍的研究》一文中研究指出振荡流反应器(Oscillatory Flow Reactor, OFR)是一种新型化工过程设备,在强化传递性能方面有独特的优势。其混合、传热和传质性能优异,工艺过程简单易控,因此成为了目前新型反应设备的研究热点。目前,振荡流反应器在聚合反应、悬浮粒子分离、絮凝过滤、溶液结晶等领域都有工业应用。结晶是化工过程的一个重要操作单元,是化工产品生产中的一个重要环节,它不仅用于某些化工产品的生产,还在产品的分离、提纯、净化等方面有着广泛的应用。而目前振荡流反应器在结晶方面的应用仅局限于溶液结晶体系,在反应结晶方面的应用尚未见报道。因此本文以球形氢氧化镍的反应结晶生产过程为实例,探索振荡流反应器在反应结晶工艺中的应用。本文使用控制结晶法并以氨作为配合剂制备球形氢氧化镍。从反应结晶过程分析出发,在改造的四口烧瓶中具体研究了以下操作工艺参数对最终产品的振实密度、松装密度和颗粒平均粒径的影响及变化趋势：反应时间、反应体系pH、氨浓度、搅拌强度、反应温度。实验结果表明,反应时间的延长(0-20h)、反应体系pH的降低(10.6-11.4)、氨浓度的提高(0.2-0.8mol/L)、搅拌强度的加大(200-800rpm)、反应温度的提高(45～60℃),能够提升球镍产品的质量。实际反应时操作工艺参数的设定需综合考虑能耗、操作环境、设备损耗和料液损失等其它因素。实验最初尝试使用原有锥环挡板振荡流反应器直接应用于球镍生产。研究发现,物料在加入腔室内难以快速分散,且由于单个腔室的体积较小造成局部过饱和度过高,因此不易获得球形的氢氧化镍。为此,需要设置独立分散区以解决上述问题。基于控制结晶法的工艺参数研究及原有振荡流反应器的实验,本研究设计并搭建了振荡流结晶反应器小试装置。该反应器顶部集成了一段搅拌管作为独立分散区。实验结果表明,振荡流结晶反应器生产所得的球镍产品质量相比原振荡流反应器有大幅的提升。同时,在振荡流结晶反应器中研究了以下操作工艺参数对最终产品的振实密度、松装密度和颗粒平均粒径的影响及变化趋势：振荡频率、平均停留时间、反应液初始浓度、反应体系pH及氨浓度。实验结果表明,振荡频率的提高(0～3Hz)及平均停留时间的延长(0～10小时)能够提升球镍的产品质量；对于此反应器,存在最佳反应液初始浓度；反应体系pH及氨浓度对产品质量的变化趋势与工艺参数研究结果相似,但由于搅拌的分散效果不足,球镍的产品质量不及四口烧瓶中获得的产品质量,这也是未来振荡流结晶反应器需要改进的方向。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-02-01）
吴鹏[10]（2012）在《锥环挡板振荡流反应器传热过程的实验和模拟研究》一文中研究指出振荡流反应器(Oscillatory Flow Reactor,简写为OFR)是一种很有前途的过程强化设备,即使在低流速下也能达到近似平推流型停留时间分布(RTD);其内流体的径向速度和轴向速度处于同一数量级,使整个体系达到良好的混合状态,展现出高效的传热和传质性能；另外,OFR的控制精确简单,通过调节振幅和频率就可以获得所需程度的混合,在化学反应、悬浮聚合、工业结晶等工业过程中具有广阔的应用前景。锥环挡板OFR是研究者针对圆环型挡板上固体粒子堆积问题开发的,它有效地解决了固体粒子滞留问题,在液固体系中有很大的应用价值。目前关于锥环挡板OFR流场结构已有文献报道,但是这些研究都是基于等温过程,而未涉及温度变化过程,但是传热过程在化学反应、悬浮聚合等应用中占有重要地位,因此这个空白领域正是本文的研究重点。本文的实验装置是内径为50mm的锥环挡板振荡流反应器,挡板间隔75mm,以管壳式换热器的形式设计传热实验,用Nu0表示锥环挡板OFR的传热性能,拟合实验数据得到Nu。=0.0015Pr0.4Ren1.11+0.37Pr04Reo068(700<Reo<14000),发现锥环挡板OFR传热效果比光滑管提高大约9-13倍。计算采用的几何模型主体尺寸参照实验装置,共有10个腔室,并采用结构化网格和非结构化网格对计算域进行网格划分,网格总数为981532。湍流模型采用RNG κ-ε模型,对于空间上的离散,瞬时项采用二阶向后欧拉差分格式,对流项采用High Resolution格式,扩散项则采用中心差分格式。通过分析流场及温度场的可视化结果发现,OFR腔室上游方向会形成一对拉长的漩涡,这是导致径向混合的主要原因,而腔室下游方向的漩涡则被净流压缩,影响范围较小,漩涡和主流体的作用是热量传递强化的主要原因。采用模型参数的默认值计算得到的Nuo和实验有较大差距,因此本文进行了参数的修正,发现单参数(主要是Prt、Cμ、C1ε和C2c)的修正结果仍然不能与实验结果相一致,故采用多参数修正。通过计算得到Re0=3500时,C,ε取0.71,C2ε取2.52时,能使计算得到的Nu0与实验值相匹配。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-01-01）
振荡流反应器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
莰烯与醋酸酯化反应合成乙酸异龙脑酯是以松节油为原料合成樟脑的关键步骤,但该反应是一个较强的放热反应,反应器温度控制不均匀会导致异莰酯含量高,影响最终樟脑产品质量。此外,该反应中催化剂会因表面活性中心被反应过程生成的大分子聚合物覆盖而逐渐失去活性。传统的生产工艺一般采用间歇釜或固定床来生产乙酸异龙脑酯,但温度分布不均匀、副产物浓度高以及催化剂易失活等难题一直未解决。因此,本文拟采用一类新型的反应器——振荡流反应器(Oscillatory Flow Reactor,OFR)解决以上问题。OFR能显着提高物料的混合程度,具有良好的传质和传热特性,在连续操作状态下具有接近于平推流的停留时间分布,且工艺过程容易控制。但目前关于OFR中固液两相体系的相关基础研究未见文献报道。本文首次对管式振荡流固液两相体系(固体颗粒直径0.6-0.85mm)的停留时间分布和传热进行研究,并在此基础上将OFR应用于莰烯与醋酸酯化的反应过程,具体内容如下所述:(1)研究净流速、振荡条件和固体颗粒体积分数对固液两相体系中液体的停留时间分布的影响,采用多釜串联模型的串联釜数评价停留时间分布。实验表明,净流速越大、振荡强度较小时,串联釜数越大,越趋于平推流情况。此外,颗粒的加入使体系变得更加复杂,流体流动受阻碍,返混更大,导致体系偏离平推流。(2)研究净流速、振荡条件和固体颗粒体积分数对固液两相体系在管壳式振荡流反应器中传热的影响,采用无量纲数努塞尔数评价传热效果。实验表明,努塞尔数随净流速增大而增大,随速率比ψ的增大先增大后减小,再趋于稳定,在ψ=3出现极值,传热效果最好。振荡强度处于较低水平时(2654<Re0<10244),颗粒的加入明显使传热效果变差,振荡强度处于较高水平时(12821<iRe0<18527),固液混合更加剧烈,固体颗粒更加具有流体化性质,此时传热效果不会比无颗粒时差。(3)在上述研究的基础上,研究在OFR中莰烯与醋酸连续酯化反应过程,并将其与间歇釜式反应器工艺结果比较。实验表明,OFR连续酯化反应过程中的温度分布和催化剂分布均比较均匀,转化率和选择性优于间歇釜式反应器工艺,且催化剂由于其表面不断更新而几乎不被聚合物覆盖,不易失活。本文对OFR固液两相体系进行了停留时间分布和传热的研究,实现了 OFR反应器在莰烯酯化反应过程的良好应用,为该反应器在其他领域的应用奠定了良好的基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
振荡流反应器论文参考文献
[1].付存亭,孟芳.振荡流反应器的研究进展[J].化学工程与装备.2019
[2].顾尧.管式振荡流反应器用于莰烯与醋酸酯化反应的过程研究[D].福州大学.2016
[3].朱璇雯,付存亭,刘成.圆环挡板振荡流连续反应器的结构优化[J].化学工业与工程.2014
[4].黄建珍.填充床振荡流反应器中氨曲南主环合成过程[D].浙江大学.2014
[5].朱瑞林,朱国林.一种新型振荡流强化反应器制备生物柴油的探讨[J].化工装备技术.2013
[6].刘刚.振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究[D].浙江大学.2013
[7].刘成,付存亭,张敏华,耿中峰.振荡流反应器内液-液两相流的数值模拟[J].计算机与应用化学.2012
[8].付存亭.圆环挡板振荡流反应器内液—液两相流的CFD模拟[D].天津大学.2012
[9].蔡友强.振荡流结晶反应器制备球形氢氧化镍的研究[D].浙江大学.2012
[10].吴鹏.锥环挡板振荡流反应器传热过程的实验和模拟研究[D].浙江大学.2012
论文知识图
