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第一届全国工业搅拌技术会议

召开年：2008
召开地：温州
出版时间： 2008-11-27

主办单位：中国石油和化工勘察设计协会

会议文集：第一届全国工业搅拌技术会议论文集

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1.聚合物熟化过程搅拌器的优化
- 谢明辉;周国忠;刘敏;吴华晓;龙湘犁;虞培清
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：具有优异性能的疏水缔合聚合物,由于其溶解性差、熟化时间长与海上平台狭小的空间及有限的承载发生矛盾,从而限制了聚合物驱在海上油田的推广应用。对现有的配注系统中的搅拌器进行优化,改进搅拌器性能,从而加速疏水缔合聚合物的溶解和熟化是一种缩短熟化时间行之有效的方法。rn 本文对熟化罐中的聚合物的熟化过程进行了系统研究,研究了搅拌器型式对熟化过程的影响,探索了转速对熟化过程的影响,并且尝试了在搅拌浆叶上开一定量的孔的试验。试验表明:大直径新型轴流翼型搅拌器LKCX能够较短的时间有效溶解聚合物,得到粘度较大的聚合物溶液,是一种适合聚合物溶解熟化的搅拌器型式。
2.底面旋转的圆筒中涡分裂流动的数值模拟
- 李向阳;杨超*;毛在砂
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：底面旋转的圆筒中形成的漩涡与表面曝气搅拌反应器中液面上的吸气漩涡类似,因此本文研究该类漩涡以深入认识表面曝气反应器中液面上吸气漩涡的形成机理。通过旋转轴对称假设,建立了一个二维的数学模型,利用水平集方法数值模拟。在较小Froude数(Fr)条件下,模拟得到的流场和分裂“气泡”的位置、大小都与可视化实验结果吻合较好;大Fr数条件下,气液自由面发生了较大的变形,模拟结果与文献基本吻合。
3.轴流式搅拌器的模型动力特性
- 李鹏;赵恒文;张长新;彭珍珍
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：轴流式搅拌器广泛适用于磷酸革取搅拌等工艺。国内现有的革取搅拌装置普遍存在设备老化和效率低下的问题,有必要进一步深入研究其动力特性以为设计提供指导。rn 本文分析讨论了轴流式叶片的流体动力学原理,并对平板型、翼型和变截面型三种典型轴流叶片进行了模型试验。通过改变叶片形状和安放角等参数得到各工况的功率准数Np,讨论各参数对Np值大小的影响和各叶型的水力效率。经试验分析和原型验证,变截面桨在水力效率、搅拌性能和使用寿命上具有明显的优势。
4.双层组合桨搅拌槽内气液微观分散特性
- 李良超;王嘉骏;顾雪萍;冯连芳
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：采用双电导电极探针法对双层组合浆搅拌槽内气液相界面积特性进行了实验研究,考察了通气量、搅拌转速和浆组合对槽内相界面积的影响。实验结果表明:对于上层桨为上翻斜叶桨和下层桨为凹叶桨的组合,随着通气量的增加,搅拌槽内大部分区域的相界面积增大,但在槽底区域减小。随着搅拌转速的增加,在叶轮区域的相界面积增加明显,而在槽底和液面区域基本不变化。上下层浆的气液分散能力和气体分布器结构和操作条件密切相关。rn 对于近壁管式气体分布器搅拌槽,在较低通气量下,上层浆对气液分散起着主要作用,而在高通气量下,下层桨的作用增强,起主要作用。带圆盘的搅拌桨对气体具有良好的阻缓作用,不同气速下均具有优异的气液分散能力。
5.侧入式搅拌机输入轴轴承设计的改进
- 胡声龙;卢文明
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：由于侧入式搅拌机成本比较低,而且能够满足大型容器的搅拌要求,近年来得到广泛应用。本文针对侧入式搅拌机输入轴轴承容易失效的原因进行了设计与改进,其结果改善了轴承的工作情况,延长了轴承的工作时间并满足了实际应用。
6.PIV experiments and large eddy simulations of single loop flow fields in Rushton turbine stirred tanks
- Zhipeng Li;Zhengming Gao*
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：The single loop flow fields in Rushton impellerstirred tanks with clearance C=0.15T wereinvestigated by using PIV experiments and large eddysimulation (LES)methods.The velocity and turbulent kinetic energy (TKE)were carefully resolved and described with high resolution camera.The regionswith high TKE were affected by the movement of thetrailing vortices generated behindthe blade.The effect of the geometry configurationand Reynolds number were compared.and the Reynoldsnumber has little effect on the mean flow for theconfiguration of D=T/3.C=0.15T,however,the singleloop flow pattern was changed into a double loop onewhen increasing the impeller diameter to D=0.5T.TheLES results were compared with the PIV experimentsand the LDA data in the literatures.The eflfect ofthe grid was validated and the levels of Iocalanisotropy of turbulence near the impeller dischargeregions were investigated.Both the phase averaged andphase resolved LES results were in good agreementwith the PIV experimental data.
7.搅拌器功率之理论模型
- 徐德华
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：安装搅拌器的设备即搅拌设备，在化工医药食品等行业使用非常广泛。这些行业遍布全世界，而直接用于微生物工程发酵的搅拌设备，占全世界的一半以上。因此直接影响好氧发酵成效的搅拌技术，成了各国生物发酵工程专家们不得不重视、关注和利用的前沿技术阵地。本文介绍了搅拌器功率之理论模型的基本原理,进行了定性和定量的验证,符合调查的生产实际。
8.山梨醇氢化反应釜研制
- 王忠宏;罗忠新
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：介绍了用于玉米深加工的山梨醇氢化反应釜的设计、制造,它的研制为我国生物化工产业的发展提供了可靠的设备保障。
9.猪油超临界法制备生物柴油工艺研究
- 杨庆利;劳文艳;朱凤;禹山林
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：以猪油为原料,利用超临界法制备生物柴油。通过单因素实验及正交实验研究了醇油摩尔比、反应压力、搅拌强度、催化剂NaOH用量、反应时间、反应温度等因素对生物柴油产率的影响。结果表明,在实验范围内各影响因素对生物柴油产率作用的大小依次为:rn 反应温度＞反应压力＞催化剂用量＞反应时间＞醇油摩尔比。猪油超临界法制备生物柴油的最佳工艺条件为:反应温度为290℃,反应压力为9MPa,反应时间为5min,催化剂用量为0.03%,醇油摩尔比为40/1。在此条件下,生物柴油产率达到98.46%。
10.搅拌槽中不同搅拌系统气液氧传递的CFD模拟
- 夏建业;唐寅;张嗣良
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：本文在ANSYS CFX11.0软件基础上开发了用于模拟搅拌生物反应器中氧传递过程的方法,主要采用Garcia-Ochoa和Gomez基于Higbie渗透理论提出的气液氧传递理论模型结合CFX的强大流场计算能力模拟了不同搅拌系统下反应器内的气液氧传递过程。通过模拟比较了不同搅拌桨组合的气液氧传递系数,以及在有氧消耗和无氧消耗情况下反应器内饱和氧浓度的分布。比较结果发现上层为轴流式的三宽叶搅拌桨底层为径流式的六弯叶圆盘透平桨的组合形式氧供应能力最强,同时发现体积氧传递系数与桨的形式没有直接关系,同样的搅拌桨安装在不同的桨组合中或在不同的操作条件下其所形成的体积氧传递系数也是有差别的。
11.搅拌对反应器中氧传递影响的CFD模拟
- 吴高杰;祝贺;雷建奇;陈剑佩*
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：本文以CFD(computational fluid dynamics)软件CFX模拟计算搅拌反应器中气液两相氧传递,液相分别为水及CMC(羧甲基纤维素钠水溶液),气相为空气。分别计算了直径为300mm和650mm两种发酵罐,计算结果表明双层透平组合桨,釜内形成四个循环区,桨间气体分布少,气体集中在桨叶附近很小的范围内,气体分布不均匀,气含率、传质系数较低;涡轮斜叶翼型组合桨,全釜能形成一个大循环,气体分布均匀,气含率较高,单位体积功耗传质系数高。在CMC体系中当转速为700 rpm,通气量为1.1vvm时,双层透平组合桨传质系数为0.0038s-1;涡轮斜叶翼型组合桨传质系数为O.0046s-1。
12.搅拌器分布对大型侧入式搅拌槽内流场特性的影响
- 崔娜;周国忠;肖文德*
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：大型侧入式搅拌槽容积较大,一般情况下,单个搅拌器无法满足较高的混合要求,需要多个搅拌器耦合来提高混合效果。本文对大型侧入式搅拌槽流场进行了数值模拟,主要考察了搅拌器的分布对流场的影响,分别对采用一个、两个和三个搅拌器的单相和液固两相流场进行了模拟。设计采用了两种分布方式:一种是相邻的搅拌器之间相距22.5度分布;另一种是搅拌器沿搅拌槽圆周均匀分布。数值模拟结果表明:搅拌器聚集布置比分散布置的搅拌效果好。
13.利用CFD方法研究气液搅拌槽中的宏观混合过程
- 张庆华;毛在砂;杨超;仇振华
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：混合时间是反应器设计和放大的一个重要参数,本文首次利用计算流体力学(CFD)方法考察了气液搅拌槽中的混合时间。主要考察了搅拌转速、进料位置和通气流率对混合时间的影响,并与实验进行了比较,实验过程中利用电导率方法测定混合时间。结果表明:不同的进料位置所对应的混合时间是不同的;随搅拌转速的增大,混合时间逐渐减小;随气流率的增加,混合时间先增大后保持不变。数值模拟结果与实验结果吻合较好。
14.搅拌技术——搅拌附件的设计
- 彭守兴
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：目前,国内对搅拌技术——搅拌附件的设计,包括挡板、温度计套管、平盖上支承架台(槽钢梁)等,缺少规范的计算资料和公式。本文根据美国ASME规范及日本的有关计算资料,编集了搅拌附件的计算公式,尤其是插入罐内温度计套管在搅拌转速下的振动频率计算,以供搅拌设计工程师参考,帮助解决工程设计中的问题。
15.CFD用于能源微藻高效培养系统中的核心装置---光生物反应器的优化与放大研究进展
- 李元广;林晨;陈剑佩
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：微藻生物柴油是目前生物能源领域中的一个研究热点,其关键技术之一是开发出适合于微藻大规模、高效培养的光生物反应器。CFD(计算流体力学)技术已被广泛用于化工反应器的开发,但在光生物反应器中的研究还较少。本文主要介绍了CFD用于能源微藻高效培养系统中的核心装置—光生物反应器的优化与放大研究的国内外概况,提出应深入开展CFD在光生物反应器优化与放大中的应用研究,以加速微藻生物柴油产业化的开发进程。
16.CFD用于搅拌器流场研究及结构设计
- 郭武辉;潘家祯*
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：采用CFD模拟方法对现有的内外组合式搅拌器的流场结构进行了模拟,同时进行了混合时间的数值研究,并与混合时间实验结果相比较,证实了所采用的模拟方法是可行的。rn 针对现有搅拌器存在的问题,提出了三种改进型的搅拌器系统,并进行CFD模拟研究,发现ImpellerⅢ所需混合时间最短,ImpellerⅡ和ImpellerⅠ次之,但ImpellerⅢ消耗的功率最大,而ImpellerⅠ和ImpellerⅡ所需功率比现有搅拌器还要少。因此综合混合时间和功率消耗分析,ImpellerⅠ和ImpellerⅡ是最可行的改进措施。
17.基于反应工艺的搅拌器设计
- 赵建明;张文峰;崔觉剑
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：搅拌器设计的最高目标是保证“最佳工艺效果”,这要求搅拌器的设计必须和具体的反应工艺结合起来。常规做法是按相态组成、物性或操作条件等来进行搅拌器的设计,一般可以取得不错的效果,但往往不是“最佳工艺效果”。文中以杭州原正化学工程技术装备有限公司对一些典型的气液反应搅拌器设计为例,指出应从反应工艺入手,掌握影响反应结果的关键因素,结合机械、计算流体力学等方面的知识,设计合适的搅拌器,以达到“最佳工艺效果”。
18.积分矩方法模拟搅拌槽中BaSO4连续沉淀过程*
- 程景才;杨超*;毛在砂
- 《第一届全国工业搅拌技术会议》 | 2008年
摘要：采用积分矩方法(QMOM)模拟了搅拌槽中硫酸钡的连续结晶过程。数值模拟中采用了与粒径无关生长动力学表达式和与粒径相关的生长动力学,并对比了采用这两种生长动力学得到的模拟结果。当采用与粒径相关的生长动力学时,成核作用在很大程度上被抑制,特别是在较高进料浓度时。与采用粒径无关生长动力学的模拟结果相比,采用粒径相关的生长动力学得到的低阶矩(m0到m2)随浓度增长更缓慢。由于采用粒径相关的生长动力学后,晶体生长作用更明显,因而得到的变异系数也较大,同时体积平均粒径d43随进料浓度的增加下降平缓很多。