撞击流急冷箱流动混合特性研究

作者:陈强; 李立权; 陈崇刚; 段旭东; 盛维武; 李小婷; 魏嘉; 程永攀
来源:化学工程, 2022, 50(02): 54-74.

摘要

撞击流过程强化技术在能源化工、生物材料等行业都有广泛的应用价值。利用数值模拟技术,对不同工况条件下加氢反应器急冷箱内的流动性能及混合效果进行研究。结果表明:操作负荷的变化对液相降温性能的影响同时存在混合强度和混合时间之间的竞争。当操作负荷减小时,气液相速度减小,导流板使流体折流产生湍流,气液相之间相互卷吸缠绕,形成折叠涡旋,最终形成气液相混合缠绕的流体界面,气液相混合程度会相对增大,即高温液相与低温冷氢气间的热交换程度相对增大;当操作负荷增加时,气液对撞速度也增大,气液相对撞强度增大,混合箱内部以撞击流强化为主,形成相互撞击的层状流体接触界面,增加了2股反应物间的接触面积,混合程度显著提升。