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先进制造
多相搅拌槽反应器的设计、放大和优化

一、项目成熟阶段:成熟期

二、项目来源:国家自然基金重点项目

三、概况

    搅拌槽反应器是最常用的工业多相反应器之一,课题组研究、设计和开发气液固两相、三相、四相等多相搅拌槽反应器(包括新型表面曝气反应器、浮选机等)。新型表面曝气浆能有效增大吸收量和液体泵送能力,使搅拌槽利用反应气体更充分,减少过量气体回收、分离和循环费用。研究了多相流动和传递的机理,建立搅拌反应器的数学模型,数值模拟了反应器内的流动、混合、传递和反应,包括反应器的宏观流场、功率耗散、流速、气体和固相相含率分布等,模型预测结果与实验结果较吻合。对气液固搅拌反应器的设计和优化有较好的研究积累,包括搅拌浆类型选择、搅拌桨组合方式、气体分布器的设计、挡板类型及设计、进料位置与方式、转速大小等操作条件优化及调控。

四、技术特点

    所开发的新型搅拌反应器,能够有效强化多相混合(混合时间短)、分散、传递和反应。采用表面曝气、新型多层浆构型耦合,可实现节能、提高原料利用率和产品收率、降低副产物排放。

五、专利和进展情况

    已申请发明专利7项。完成石家庄化纤有限责任公司己内酰胺项目中的“4台40m3苯甲酸催化加氢搅拌反应器的优化设计”、“160m3甲苯氧化反应器气体分布器的优化设计”、“酰胺化反应器分布器的优化设计和改造”等项目。

六、市场分析

    应用领域包括化工、冶金、石化、生化、制药、环境工程。成熟程度:可以直接应用于生产,已在大型石化企业应用。应用前景:改造现有工业反应器、实现技术提升,也可以为新工艺设计新型高效搅拌反应器。

七、合作方式:合作开发