液相沉淀反应在管式微通道反应器中的流动行为研究

作     者：姚翰林 辛忠 YAO Hanlin;XIN Zhong

作者机构：华东理工大学化工学院上海市多相结构材料化学工程重点实验室上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第8期

页      面：3518-3528页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：“超限制造”上海市市级科技重大专项(Y100-2-20075) 上海市领军人才项目(2013) 

主　　题：沉淀 反应器 流动 堵塞机理 黏度 流变学 悬浮系 团聚 

摘      要：以碳酸钙水相合成为模型反应,借助对流动反应过程的放大观测,从沉淀悬浮液的流变特性分析了液相沉淀反应在毫米级管式微通道中的流动行为特征以及通道堵塞的过程机理。结果表明,碳酸钙-水悬浮体系的黏度在低剪切速率下随固含率的增加而飙升,而反应通道堵塞的本质可归因于在壁面和流动主体区形成了固含率较高的局部高黏区,使流动性严重恶化。提高反应的流速加快了壁面沉积层和沉淀颗粒团聚体的形成,反而加快了堵塞;其中团聚体的形成远快于沉积层的积累,使团聚体的“架桥虽晚于沉积层出现,却成为管路堵塞的主要因素。基于破坏流动壁面和主体的局部高黏区,设计了两种新型的微通道反应器模型,有可能为解决反应通道堵塞这一难题提供新的思路。