黄原胶体系气液传质混合研究

论文摘要

本文研究了不同浓度黄原胶水溶液的流变学特性,回归了稠度系数K和流变参数n与黄原胶浓度Cp的关系。在非牛顿假塑性黄原胶体系中,研究了最大叶片式、叶片组合式、泛能式、双刀式、MIG式、INTER-MIG式六种搅拌桨的混合性能,考察了这六种桨的功耗、气含率、氧传质系数KLa以及比功耗传氧系数Eo2,建立了KLa与单位体积功耗PV和表观气速VS的关联式。同时,研究了环状气体分布器、微孔型气体分布器一号、微孔型气体分布器二号三种型式的气体分布器对非牛顿假塑性黄原胶体系中氧传质的影响。着重考察了微孔分布器对同一组合桨的功耗、气含率ε、氧传质系数KLa以及比功耗传氧系数Eo2的影响,并与传统的环状气体分布器的结果进行了对比。结果表明:溶液浓度较低时,黄原胶水溶液为牛顿性流体;随着浓度的增加,逐渐转变为假塑性流体。K,n可以分别描述为黄原胶浓度Cp的函数。在相同条件下,最大叶片式桨的氧传质系数KLa和比功耗传氧系数Eo2均高于其它搅拌器,是一种传质混合性能优良的搅拌桨。另外,在相同条件下,微孔型气体分布器条件下所得KLa和Eo2均高于环状气体分布器,可以取得较好的传质混合效果,有利于提高非牛顿流体中的溶氧水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 黄原胶的特性及其应用
• 1.1.1 黄原胶的分子结构
• 1.1.2 黄原胶的性能
• 1.1.3 黄原胶的应用
• 1.2 黄原胶技术发展现状及生产研究
• 1.2.1 黄原胶技术发展现状
• 1.2.2 黄原胶的生产研究
• 1.3 黄原胶发酵工程研究
• 1.3.1 溶氧对黄原胶发酵的影响
• 1.3.2 黄原胶发酵工艺和工程研究进展
• 1.4 研究内容及意义
• 2 黄原胶流变学性质的实验研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 测量体系及方法
• 2.2.2 仪器及材料
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 黄原胶粘度与浓度的关系
• 2.3.2 黄原胶溶液流变学特性
• p 的关系'>2.3.3 稠度系数K 和流变参数n 与溶液浓度C_p的关系
• 2.4 小结
• 3 六种新型搅拌桨在假塑性黄原胶体系中的应用
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验装置及体系
• 3.2.2 测量方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 功耗特性
• 3.3.2 气含率的比较
• La 的对比'>3.3.3 氧传质系数 K_La 的对比
• 02 概念的引入'>3.3.4 比功耗传氧系数 E₀₂概念的引入
• 3.3.5 最大叶片式和 Inter-Mig 式搅拌桨的比较
• 3.4 小结
• 4 新型气体分布器对黄原胶体系中氧传质的影响
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验装置及体系
• 4.2.2 测量方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 功耗特性
• 4.3.2 气含率的比较
• 4.3.3 传质特性
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.1.1 流变学部分
• 5.1.2 桨型部分
• 5.1.3 气体分布器部分
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文目录