淤浆聚合釜中三种桨型固液分散性能的比较

作者：王修纲; 郭潞阳; 叶晓峰; 路庆华; 曹育才^*

来源：化学反应工程与工艺, 2019, 35(04): 358-367.

DOI：10.11730/j.issn.1001-7631.2019.04.0358.10

• 计算流体力学
• 数值模拟
• 固液分散
• 聚合釜
• 搅拌桨
• 浓度场方差

为考察淤浆聚合釜桨叶形式及转速对釜内液固分散性能的影响,建立了锥形釜体内锚式桨、螺带桨和斜叶桨的固液分散计算流体力学(CFD)模型和冷模实验。3种桨型的模拟扭矩与实验值平均误差在10%以内,模拟所得浓度场与摄像实验所得的固含率分布规律一致,模拟结果较为可靠。研究结果表明:搅拌功率随转速增大而增加,相同转速下三者功耗从大到小的顺序为锚式桨、螺带桨和斜叶桨;相同雷诺数(Re)下三者固液功率准数从大到小的顺序为斜叶桨、螺带桨和锚式桨;达到相同的浓度场方差的功耗从大到小的顺序为锚式桨、螺带桨和斜叶桨。以特征线上浓度分布行为判定,3种桨型均存在混合程度的临界转速;以浓度场方差为量化指标,3种桨型均存在最优固液分散转速。结合两者,锚式桨的实际操作转速推荐范围为120～480 r/min,螺带桨为240～600 r/min,斜叶桨为120～600 r/min。

• 单位
  上海化工研究院有限公司; 化学化工学院; 上海交通大学