Micromixing and fast chemical reactions in static mixers

微观混合 湍流 混合(物理) 消散 静态混合器 化学 物理 机械 热力学 材料科学 分析化学(期刊) 粘度 色谱法 量子力学
作者
John R. Bourne,Horst Maire
出处
期刊:Chemical Engineering and Processing [Elsevier BV]
卷期号:30 (1): 23-30 被引量:22
标识
DOI:10.1016/0255-2701(91)80005-a
摘要

Turbulent reactive mixing in static mixers has not been widely studied. Knowledge of the turbulent energy dissipation rate is needed to make predictions about the course of chemical reactions in mixing elements. It was determined by applying the engulfment model of micromixing to the measured product distributions of fast competitive-consecutive diazo couplings between 1-naphthol and diazotized sulphanilic acid. Three static mixers, differing mainly in the width of their channels (hydraulic diameters from 0.0021 to 0.0053 m), were studied. Dissipation rates in the range 700–1000 W kg−1 were obtained when the superficial liquid velocity was 2 m s−1 and the viscosity was 7.9 mPa s. The channel width influenced these values as well as the turbulent part (29%−67%) of the total energy dissipation. The performance of the static mixers was compared with that of the empty tube. Turbulence decay downstream from a mixer, the spacing between the feed pipe and the first element and the change from semi-batch to in-line operation were also investigated. Untersuchungen zur turbulenten Vermischung reaktiver Lösungen in statischen Mischen existieren bisher kaum. Die Kenntnis der turbulenten Energiedissipation ist jedoch notwendig, um Voraussagen über den Reaktionsverlauf in Mischelementen machen zu können. In dieser Arbeit wurden die turbulenten Energiedissipationen über den Vergleich eines Mikrovermischungsmodells (E-Modell) mit experimentell bestimmten Produkteverteilungten der schnellen Parallel-Folge-Azokupplungs-Reaktion zwischen 1-Naphthol und diazotierter Sulfanilsäure bestimmt. Drei statische Mischer, die sich hauptsächlich durch den Lamellenabstand (hydraulische Durchmesser von 0.0021–0.0053 m) unterschieden, wurden untersucht. Bei einer Leerrohrgeschwindigkeit von 2 m s−1 und einer Viskosität von 7.9 mPa s wurden Energiedissipationen im Bereich von 700–1000 W kg−1 bestimmt. Der Lamellenabstand beeinflußt neben der absoluten Größe der turbulenten Dissipation auch dessen Anteil an der gesamten dissipierten Energie (29%–67%). Die Mischwirkung der statischen Mischer wurde mit der eines leeren Rohres verglichen. Weiterhin wurde der Turbulenzzerfall stromabwärts nach einem Mischelement, der Einfluß des Abstands zwischen Feedrohr und dem ersten Mischelement und der Wechsel vom Semibatch zum Inline Betriebsmodus untersucht.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Maestro_S应助dinmei采纳,获得20
刚刚
科目三应助王浩采纳,获得10
1秒前
1秒前
怕孤单的Hannah完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助季兰采纳,获得10
2秒前
ljm发布了新的文献求助10
3秒前
Mia应助张先伟采纳,获得50
4秒前
随心流浪完成签到,获得积分10
4秒前
慕青应助LHL采纳,获得10
10秒前
漂泊2025完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
华仔应助JeremyKarmazin采纳,获得10
12秒前
羊and羊完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助YX采纳,获得10
13秒前
彭于晏应助绝不拖延采纳,获得10
14秒前
香妃完成签到,获得积分10
14秒前
qphys完成签到,获得积分0
15秒前
嘞是举仔发布了新的文献求助30
16秒前
18秒前
18秒前
20秒前
科研通AI6.2应助LUO采纳,获得10
21秒前
22秒前
Li发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
janice发布了新的文献求助10
25秒前
LHL发布了新的文献求助10
26秒前
YX完成签到,获得积分20
27秒前
yaping发布了新的文献求助10
28秒前
dingyunfei完成签到,获得积分10
28秒前
YX发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
LHL完成签到,获得积分10
34秒前
dorothy_meng完成签到,获得积分10
35秒前
OPV-Small-cui发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
xxx7749应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6349402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164345
关于积分的说明 17178081
捐赠科研通 5405683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862259
邀请新用户注册赠送积分活动 1839919
关于科研通互助平台的介绍 1689142