过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (6): 544-555.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224307
范勇强1, 邱玉清1, 王东祥1,2*, 李财发1
Yongqiang FAN1, Yuqing QIU1, Dongxiang WANG1,2*, Caifa LI1
摘要: 通过制备不同亲疏水相间表面结构转盘反应器,采用脉冲示踪法研究了不同转速和流量下的不同亲疏水相间表面结构转盘内的液体停留时间分布。结果表明,增加转速和流量使光滑盘的无量纲方差值减小,停留时间分布曲线变窄,液膜流动行为更趋近于理想活塞流,而增加转盘表面的疏水层条数,无量纲方差值随转速和流量的变化趋势不再单调减小。此外,随着流量增加,液体在反应器中的平均停留时间会减小,而转盘表面疏水层条数的改变对于平均停留时间也存在一定影响,但无显著规律性。另外,流量、转速和疏水层条数的改变还会影响转盘表面流体的流动特性与混合性能,光滑盘的串联反应器级数和佩克莱数均会随流量和转速增加而增大,表明液膜流动行为在接近活塞流的同时,转盘表面的返混程度和分散程度也逐渐减小,而疏水层条数增加使串联反应器级数和佩克莱数随转速和流量的变化趋势不再单调增大。通过对不同亲疏水相间结构转盘串联反应器级数和佩克莱数的相关影响因素进行无量纲分析,建立了串联反应器级数和佩克莱数的预测关联式。本研究有助于进一步理解反应器表面非均匀浸润对于液体停留时间分布及返混程度的影响,可为转盘反应器设计与优化提供指导意义。