高剪切混合強(qiáng)化技術(shù)

定　價：￥198.00

作　者：	張金利等著
出版社：	化學(xué)工業(yè)出版社
叢編項：	化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122362872	出版時間：	2020-08-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	366	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　《高剪切混合強(qiáng)化技術(shù)》是《化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個分冊。高剪切混合器作為一種能量密集型的過程強(qiáng)化手段，近年來在其流動特性、功耗、混合與分散等方面取得了系列研究成果，已在化工、材料、食品、環(huán)境等領(lǐng)域獲得了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。本書對間歇式、連續(xù)式高剪切混合器在單相、兩相（氣液、液液、液固）和氣液固三相體系的流動與功耗、分散與混合、相間傳遞及反應(yīng)性能的影響規(guī)律進(jìn)行了歸納總結(jié)，重點(diǎn)描述了操作參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、物性參數(shù)等對高剪切混合器性能的影響，可以幫助讀者更好地理解高剪切混合器的原理、性能；其次，給出了現(xiàn)有的高剪切混合器性能預(yù)測方法，以方便讀者選擇高剪切混合器進(jìn)行實際生產(chǎn)過程的強(qiáng)化，形成基于高剪切強(qiáng)化技術(shù)的新工藝；進(jìn)而，結(jié)合工業(yè)應(yīng)用實例，介紹了高剪切混合器的實際工業(yè)過程強(qiáng)化效果，為讀者提供借鑒；最后，提出了今后高剪切混合器需要開展的研究方向。《高剪切混合強(qiáng)化技術(shù)》可幫助化工、材料、食品、環(huán)境等領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地選擇、使用高剪切混合器，并為利用高剪切混合技術(shù)強(qiáng)化混合、溶解、乳化、分散、解聚、反應(yīng)等過程的研究人員提供參考。

作者簡介

　　張金利，天津大學(xué)化工學(xué)院教授，IChemE Fellow、Chartered Engineer，教育部長江學(xué)者特聘教授，教育部創(chuàng)新團(tuán)隊、教學(xué)團(tuán)隊、教育部“全國高校黃大年式教師團(tuán)隊”和天津市“131人才工程”創(chuàng)新團(tuán)隊負(fù)責(zé)人。1992年、1994年、2003年先后在天津大學(xué)獲學(xué)士、碩士、博士學(xué)位。圍繞著我國能源、化工、食品、輕工等行業(yè)高效、清潔生產(chǎn)的重大需求，與團(tuán)隊成員一起從分子-團(tuán)簇-設(shè)備-工廠多尺度進(jìn)行研究，探究了超臨界、多相等復(fù)雜體系反應(yīng)機(jī)理，開發(fā)了新型催化劑和特種樹脂聚合體系；揭示了高剪切混合器（反應(yīng)器）、微管反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、噴射環(huán)流反應(yīng)器、磁場流化床反應(yīng)器、杯形攪拌反應(yīng)器、超臨界反應(yīng)器內(nèi)流動、混合與傳遞規(guī)律，建立了多相過程設(shè)計與優(yōu)化方法，創(chuàng)新了過程強(qiáng)化技術(shù)及裝備，形成了高剪切混合強(qiáng)化技術(shù)、微尺度反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)、反應(yīng)分離耦合強(qiáng)化技術(shù)等；提出了折點(diǎn)法、非線性優(yōu)化等水熱系統(tǒng)優(yōu)化方法，創(chuàng)建了綜合考慮環(huán)境因素和外加流股的水熱網(wǎng)絡(luò)同時優(yōu)化方法，提供了全局優(yōu)化工具；實現(xiàn)了部分技術(shù)與裝備的工業(yè)應(yīng)用，與合作企業(yè)一起在中國、美國、英國等36個國家和地區(qū)推廣了3000多家用戶，提升了產(chǎn)業(yè)水平。以第一作者或通訊作者發(fā)表科研論文146篇，以第一發(fā)明人獲中國發(fā)明專利授權(quán)26件，獲得省部級科技獎勵6項；已培養(yǎng)研究生87名。兼任天津市生物與制藥工程重點(diǎn)實驗室主任、中國化工學(xué)會混合與攪拌專業(yè)委員會副主任、中國化工學(xué)會化工過程強(qiáng)化專業(yè)委員會委員、中國化工學(xué)會化工信息技術(shù)專業(yè)委員會委員、中國職業(yè)安全健康協(xié)會常務(wù)理事、中國能源學(xué)會能源與環(huán)境專業(yè)委員會委員。

圖書目錄

緒論 / 1
第一節(jié)　高剪切混合器的構(gòu)成與分類 1
第二節(jié)　高剪切混合器的性能概述 4
一、高剪切混合器的流動與功耗特性 4
二、高剪切混合器的微混合特性 8
三、高剪切混合器的分散特性 9
四、高剪切混合器的傳遞特性 10
第三節(jié)　高剪切混合器的應(yīng)用概述 12
一、高剪切混合器用于溶解和乳化過程 12
二、高剪切混合器用于液固破碎與分散 13
三、高剪切混合器用于浸取過程 13
四、高剪切混合器用于化學(xué)反應(yīng)過程 14
五、高剪切混合器用于納米材料制備 14
六、高剪切混合器用于催化劑的制備 15
參考文獻(xiàn) 16

第一章　單相間歇高剪切混合器 / 20
第一節(jié)　流動 21
一、單相間歇高剪切混合器內(nèi)流場的測定 22
二、計算流體力學(xué)模擬方法 28
三、單相徑流式間歇高剪切混合器流場模擬 35
四、捷流式間歇高剪切混合器流動模擬 47
第二節(jié)　功耗 63
一、軸流式間歇高剪切混合器的功耗特性 64
二、徑流式間歇高剪切混合器的功耗特性 65
三、捷流式間歇高剪切混合器的功耗特性 67
第三節(jié)　混合性能 71
一、宏觀混合性能 71
二、微混合特性 72
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 78
一、選型指導(dǎo) 78
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 79
參考文獻(xiàn) 82

第二章　氣液兩相間歇高剪切混合器 / 85
第一節(jié)　流動與分散 85
第二節(jié)　功耗特性 89
一、操作參數(shù)的影響 91
二、物性參數(shù)的影響 93
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 94
四、功耗特征曲線 97
第三節(jié)　氣液傳質(zhì)特性 97
一、操作參數(shù)的影響 100
二、物性參數(shù)的影響 101
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 102
四、氧傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式 106
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 107
一、選型指導(dǎo) 107
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 107
參考文獻(xiàn) 108

第三章　液液兩相間歇高剪切混合器 / 110
第一節(jié)　流動與功耗 110
一、液液兩相間歇高剪切混合器內(nèi)的流動 112
二、液液兩相間歇高剪切混合器的功耗 114
第二節(jié)　液液兩相的乳化性能 116
一、操作參數(shù)的影響 117
二、物性參數(shù)的影響 121
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 124
四、液液乳化性能預(yù)測 127
第三節(jié)　液液兩相的傳質(zhì)性能 129
一、操作時間的影響 131
二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響 131
三、分散相體積分?jǐn)?shù)的影響 132
四、轉(zhuǎn)子齒數(shù)的影響 132
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 133
一、選型指導(dǎo) 133
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 134
參考文獻(xiàn) 135

第四章　液固兩相間歇高剪切混合器 / 136
第一節(jié)　流動與功耗 136
第二節(jié)　間歇高剪切混合器的溶解分散性能 139
一、定子有無及直徑的影響 141
二、轉(zhuǎn)子葉片直徑的影響 143
三、轉(zhuǎn)子葉片傾角的影響 145
四、轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)型的影響 146
五、定子底面開孔面積的影響 148
第三節(jié)　解聚分散性能 149
一、操作參數(shù)的影響 151
二、物性參數(shù)的影響 156
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 157
四、固液懸浮解聚性能的預(yù)測 165
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 167
一、選型指導(dǎo) 167
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 167
參考文獻(xiàn) 169

第五章　單相連續(xù)高剪切混合器 / 170
第一節(jié)　流動與功耗特性 171
一、流動特性 171
二、功率消耗特性 185
三、停留時間分布 197
第二節(jié)　微觀混合特性 209
一、操作參數(shù)的影響 210
二、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 212
三、物性參數(shù)的影響 213
四、關(guān)聯(lián)式 214
第三節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 215
一、選型指導(dǎo) 215
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 217
參考文獻(xiàn) 218

第六章　氣液兩相連續(xù)高剪切混合器 / 220
第一節(jié)　流動與功耗 220
第二節(jié)　分散與混合性能 223
第三節(jié)　氣液傳質(zhì)特性 224
一、連續(xù)高剪切混合器的氣液傳質(zhì)性能 224
二、連續(xù)高剪切混合器氣液傳質(zhì)性能的預(yù)測 238
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 241
一、選型指導(dǎo) 241
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 241
參考文獻(xiàn) 242

第七章　液液兩相連續(xù)高剪切混合器 / 244
第一節(jié)　多相流動與液滴破碎模擬 244
一、高剪切混合器內(nèi)的多相流動特性 244
二、高剪切混合器內(nèi)的液滴破碎模擬 246
第二節(jié)　液液兩相的乳化與功耗性能 248
一、操作參數(shù)對乳化效果的影響 249
二、物性參數(shù)對乳化效果的影響 256
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)對乳化效果的影響 259
四、液液乳化性能的預(yù)測 268
五、功耗特性 269
第三節(jié)　液液兩相的傳質(zhì)性能 272
一、液液傳質(zhì)效果的評價參數(shù) 272
二、操作參數(shù)對傳質(zhì)性能的影響 273
三、物性參數(shù)對傳質(zhì)性能的影響 276
四、結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳質(zhì)性能的影響 278
五、液液傳質(zhì)性能的預(yù)測 281
第四節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 282
一、選型指導(dǎo) 282
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 283
參考文獻(xiàn) 285

第八章　液固兩相連續(xù)高剪切混合器 / 287
第一節(jié)　流動與功耗 287
一、流動特性 287
二、功耗特性 289
第二節(jié)　分散與混合性能 290
一、操作參數(shù)的影響 290
二、流體物性的影響 299
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 300
四、液固分散性能的預(yù)測 310
第三節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 312
一、選型指導(dǎo) 312
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 313
參考文獻(xiàn) 314

第九章　氣液固三相高剪切混合器 / 316
第一節(jié)　氣液固三相高剪切混合器的功耗與傳質(zhì)特性 316
一、間歇高剪切混合器 316
二、連續(xù)高剪切混合器 321
第二節(jié)　連續(xù)高剪切反應(yīng)器中合成文石型納米CaCO3晶體 325
一、不同反應(yīng)結(jié)晶器制備樣品的比較 326
二、高剪切反應(yīng)結(jié)晶器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響 329
三、反應(yīng)溫度和CO2流量的影響 330
四、添加劑的影響 333
第三節(jié)　工業(yè)應(yīng)用 337
一、選型指導(dǎo) 337
二、工業(yè)應(yīng)用舉例 338
參考文獻(xiàn) 339

第十章　高剪切混合器研究及應(yīng)用展望 / 341
第一節(jié)　高剪切混合器性能影響規(guī)律 341
一、高剪切混合器性能測定方法 341
二、結(jié)構(gòu)參數(shù)對高剪切混合器性能影響的研究 342
三、多相體系高剪切混合器性能的研究 346
四、高剪切混合器噪聲的研究 347
五、高剪切混合器的流固耦合分析 349
第二節(jié)　高剪切混合器的放大與優(yōu)化 350
一、高剪切混合器的數(shù)值模擬放大與優(yōu)化模型 350
二、機(jī)器學(xué)習(xí)在高剪切混合器的設(shè)計與優(yōu)化中的應(yīng)用 353
第三節(jié)　高剪切混合器強(qiáng)化化工過程 357
一、高剪切混合器強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)過程 358
二、高剪切混合器強(qiáng)化化工分離過程 358
三、高剪切混合器強(qiáng)化化工混合過程 359
參考文獻(xiàn) 359

索引 / 361