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化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:高剪切混合強化技術 版權信息
- ISBN：9787122362872
- 條形碼：9787122362872 ; 978-7-122-36287-2
- 裝幀：一般銅版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:高剪切混合強化技術 本書特色
1.《高剪切混合強化技術》是國家973計劃項目、國家自然科學基金項目和教育部創新團隊發展計劃項目的研究成果與總結； 2.《高剪切混合強化技術》歸納總結了間歇式、連續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、相間傳遞及反應性能的影響規律進行； 3.《高剪切混合強化技術》重點描述了操作參數、結構參數、物性參數等對高剪切混合器性能的影響，幫助讀者更好地理解高剪切混合器的原理、性能； 4.《高剪切混合強化技術》整理了現有的高剪切混合器性能預測方法，以方便讀者選擇高剪切混合器進行實際生產過程的強化，形成基于高剪切強化技術的新工藝； 5.《高剪切混合強化技術》結合工業應用實例，介紹了實際工業高剪切混合器的過程強化效果，為讀者提供借鑒； 6.《高剪切混合強化技術》提出了今后高剪切混合器需要開展的研究方向。
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:高剪切混合強化技術 內容簡介
《高剪切混合強化技術》是《化工過程強化關鍵技術叢書》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、環境等領域獲得了廣泛的工業應用。本書對間歇式、連續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、相間傳遞及反應性能的影響規律進行了歸納總結，重點描述了操作參數、結構參數、物性參數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，給出了現有的高剪切混合器性能預測方法，以方便讀者選擇高剪切混合器進行實際生產過程的強化，形成基于高剪切強化技術的新工藝；進而，結合工業應用實例，介紹了高剪切混合器的實際工業過程強化效果，為讀者提供借鑒；很后，提出了今后高剪切混合器需要開展的研究方向。 《高剪切混合強化技術》可幫助化工、材料、食品、環境等領域的技術人員更好地選擇、使用高剪切混合器，并為利用高剪切混合技術強化混合、溶解、乳化、分散、解聚、反應等過程的研究人員提供參考。
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:高剪切混合強化技術 目錄
緒論 / 1
**節 高剪切混合器的構成與分類 1
第二節 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 高剪切混合器的應用概述 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反應過程 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 16
**章 單相間歇高剪切混合器 / 20
**節 流動 21
一、單相間歇高剪切混合器內流場的測定 22
二、計算流體力學模擬方法 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 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 混合性能 71
一、宏觀混合性能 71
二、微混合特性 72
第四節 工業應用 78
一、選型指導 78
二、 工業應用舉例 79
參考文獻 82
第二章 氣液兩相間歇高剪切混合器 / 85
**節 流動與分散 85
第二節 功耗特性 89
一、操作參數的影響 91
二、物性參數的影響 93
三、結構參數的影響 94
四、功耗特征曲線 97
第三節 氣液傳質特性 97
一、操作參數的影響 100
二、物性參數的影響 101
三、結構參數的影響 102
四、氧傳質系數關聯式 106
第四節 工業應用 107
一、選型指導 107
二、工業應用舉例 107
參考文獻 108
第三章 液液兩相間歇高剪切混合器 / 110
**節 流動與功耗 110
一、液液兩相間歇高剪切混合器內的流動 112
二、液液兩相間歇高剪切混合器的功耗 114
第二節 液液兩相的乳化性能 116
一、操作參數的影響 117
二、物性參數的影響 121
三、結構參數的影響 124
四、液液乳化性能預測 127
第三節 液液兩相的傳質性能 129
一、操作時間的影響 131
二、轉子轉速的影響 131
三、分散相體積分數的影響 132
四、轉子齒數的影響 132
第四節 工業應用 133
一、選型指導 133
二、工業應用舉例 134
參考文獻 135
第四章 液固兩相間歇高剪切混合器 / 136
**節 流動與功耗 136
第二節 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、轉子葉片直徑的影響 143
三、轉子葉片傾角的影響 145
四、轉子葉片構型的影響 146
五、定子底面開孔面積的影響 148
第三節 解聚分散性能 149
一、操作參數的影響 151
二、物性參數的影響 156
三、結構參數的影響 157
四、固液懸浮解聚性能的預測 165
第四節 工業應用 167
一、選型指導 167
二、工業應用舉例 167
參考文獻 169
第五章 單相連續高剪切混合器 / 170
**節 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 微觀混合特性 209
一、操作參數的影響 210
二、結構參數的影響 212
三、物性參數的影響 213
四、關聯式 214
第三節 工業應用 215
一、選型指導 215
二、工業應用舉例 217
參考文獻 218
第六章 氣液兩相連續高剪切混合器 / 220
**節 流動與功耗 220
第二節 分散與混合性能 223
第三節 氣液傳質特性 224
一、連續高剪切混合器的氣液傳質性能 224
二、連續高剪切混合器氣液傳質性能的預測 238
第四節 工業應用 241
一、選型指導 241
二、工業應用舉例 241
參考文獻 242
第七章 液液兩相連續高剪切混合器 / 244
**節 多相流動與液滴破碎模擬 244
一、高剪切混合器內的多相流動特性 244
二、高剪切混合器內的液滴破碎模擬 246
第二節 液液兩相的乳化與功耗性能 248
一、操作參數對乳化效果的影響 249
二、物性參數對乳化效果的影響 256
三、結構參數對乳化效果的影響 259
四、液液乳化性能的預測 268
五、功耗特性 269
第三節 液液兩相的傳質性能 272
一、液液傳質效果的評價參數 272
二、操作參數對傳質性能的影響 273
三、物性參數對傳質性能的影響 276
四、結構參數對傳質性能的影響 278
五、液液傳質性能的預測 281
第四節 工業應用 282
一、選型指導 282
二、工業應用舉例 283
參考文獻 285
第八章 液固兩相連續高剪切混合器 / 287
**節 流動與功耗 287
一、流動特性 287
二、功耗特性 289
第二節 分散與混合性能 290
一、操作參數的影響 290
二、流體物性的影響 299
三、結構參數的影響 300
四、液固分散性能的預測 310
第三節 工業應用 312
一、選型指導 312
二、工業應用舉例 313
參考文獻 314
第九章 氣液固三相高剪切混合器 / 316
**節 氣液固三相高剪切混合器的功耗與傳質特性 316
一、間歇高剪切混合器 316
二、連續高剪切混合器 321
第二節 連續高剪切反應器中合成文石型納米CaCO3晶體 325
一、不同反應結晶器制備樣品的比較 326
二、高剪切反應結晶器轉子轉速的影響 329
三、反應溫度和CO2流量的影響 330
四、添加劑的影響 333
第三節 工業應用 337
一、選型指導 337
二、工業應用舉例 338
參考文獻 339
第十章 高剪切混合器研究及應用展望 / 341
**節 高剪切混合器性能影響規律 341
一、高剪切混合器性能測定方法 341
二、結構參數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 高剪切混合器的放大與優化 350
一、高剪切混合器的數值模擬放大與優化模型 350
二、機器學習在高剪切混合器的設計與優化中的應用 353
第三節 高剪切混合器強化化工過程 357
一、高剪切混合器強化化學反應過程 358
二、高剪切混合器強化化工分離過程 358
三、高剪切混合器強化化工混合過程 359
參考文獻 359
索引 / 361
**節 高剪切混合器的構成與分類 1
第二節 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 高剪切混合器的應用概述 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反應過程 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 16
**章 單相間歇高剪切混合器 / 20
**節 流動 21
一、單相間歇高剪切混合器內流場的測定 22
二、計算流體力學模擬方法 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 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 混合性能 71
一、宏觀混合性能 71
二、微混合特性 72
第四節 工業應用 78
一、選型指導 78
二、 工業應用舉例 79
參考文獻 82
第二章 氣液兩相間歇高剪切混合器 / 85
**節 流動與分散 85
第二節 功耗特性 89
一、操作參數的影響 91
二、物性參數的影響 93
三、結構參數的影響 94
四、功耗特征曲線 97
第三節 氣液傳質特性 97
一、操作參數的影響 100
二、物性參數的影響 101
三、結構參數的影響 102
四、氧傳質系數關聯式 106
第四節 工業應用 107
一、選型指導 107
二、工業應用舉例 107
參考文獻 108
第三章 液液兩相間歇高剪切混合器 / 110
**節 流動與功耗 110
一、液液兩相間歇高剪切混合器內的流動 112
二、液液兩相間歇高剪切混合器的功耗 114
第二節 液液兩相的乳化性能 116
一、操作參數的影響 117
二、物性參數的影響 121
三、結構參數的影響 124
四、液液乳化性能預測 127
第三節 液液兩相的傳質性能 129
一、操作時間的影響 131
二、轉子轉速的影響 131
三、分散相體積分數的影響 132
四、轉子齒數的影響 132
第四節 工業應用 133
一、選型指導 133
二、工業應用舉例 134
參考文獻 135
第四章 液固兩相間歇高剪切混合器 / 136
**節 流動與功耗 136
第二節 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、轉子葉片直徑的影響 143
三、轉子葉片傾角的影響 145
四、轉子葉片構型的影響 146
五、定子底面開孔面積的影響 148
第三節 解聚分散性能 149
一、操作參數的影響 151
二、物性參數的影響 156
三、結構參數的影響 157
四、固液懸浮解聚性能的預測 165
第四節 工業應用 167
一、選型指導 167
二、工業應用舉例 167
參考文獻 169
第五章 單相連續高剪切混合器 / 170
**節 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 微觀混合特性 209
一、操作參數的影響 210
二、結構參數的影響 212
三、物性參數的影響 213
四、關聯式 214
第三節 工業應用 215
一、選型指導 215
二、工業應用舉例 217
參考文獻 218
第六章 氣液兩相連續高剪切混合器 / 220
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第二節 分散與混合性能 223
第三節 氣液傳質特性 224
一、連續高剪切混合器的氣液傳質性能 224
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第四節 工業應用 241
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第七章 液液兩相連續高剪切混合器 / 244
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一、高剪切混合器內的多相流動特性 244
二、高剪切混合器內的液滴破碎模擬 246
第二節 液液兩相的乳化與功耗性能 248
一、操作參數對乳化效果的影響 249
二、物性參數對乳化效果的影響 256
三、結構參數對乳化效果的影響 259
四、液液乳化性能的預測 268
五、功耗特性 269
第三節 液液兩相的傳質性能 272
一、液液傳質效果的評價參數 272
二、操作參數對傳質性能的影響 273
三、物性參數對傳質性能的影響 276
四、結構參數對傳質性能的影響 278
五、液液傳質性能的預測 281
第四節 工業應用 282
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參考文獻 285
第八章 液固兩相連續高剪切混合器 / 287
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一、流動特性 287
二、功耗特性 289
第二節 分散與混合性能 290
一、操作參數的影響 290
二、流體物性的影響 299
三、結構參數的影響 300
四、液固分散性能的預測 310
第三節 工業應用 312
一、選型指導 312
二、工業應用舉例 313
參考文獻 314
第九章 氣液固三相高剪切混合器 / 316
**節 氣液固三相高剪切混合器的功耗與傳質特性 316
一、間歇高剪切混合器 316
二、連續高剪切混合器 321
第二節 連續高剪切反應器中合成文石型納米CaCO3晶體 325
一、不同反應結晶器制備樣品的比較 326
二、高剪切反應結晶器轉子轉速的影響 329
三、反應溫度和CO2流量的影響 330
四、添加劑的影響 333
第三節 工業應用 337
一、選型指導 337
二、工業應用舉例 338
參考文獻 339
第十章 高剪切混合器研究及應用展望 / 341
**節 高剪切混合器性能影響規律 341
一、高剪切混合器性能測定方法 341
二、結構參數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 高剪切混合器的放大與優化 350
一、高剪切混合器的數值模擬放大與優化模型 350
二、機器學習在高剪切混合器的設計與優化中的應用 353
第三節 高剪切混合器強化化工過程 357
一、高剪切混合器強化化學反應過程 358
二、高剪切混合器強化化工分離過程 358
三、高剪切混合器強化化工混合過程 359
參考文獻 359
索引 / 361
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化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:高剪切混合強化技術 作者簡介
張金利，天津大學化工學院教授，IChemE Fellow、Chartered Engineer，教育部長江學者特聘教授，教育部創新團隊、教學團隊、教育部“全國高校黃大年式教師團隊”和天津市“131人才工程”創新團隊負責人。1992年、1994年、2003年先后在天津大學獲學士、碩士、博士學位。圍繞著我國能源、化工、食品、輕工等行業高效、清潔生產的重大需求，與團隊成員一起從分子-團簇-設備-工廠多尺度進行研究，探究了超臨界、多相等復雜體系反應機理，開發了新型催化劑和特種樹脂聚合體系；揭示了高剪切混合器（反應器）、微管反應器、塔式反應器、噴射環流反應器、磁場流化床反應器、杯形攪拌反應器、超臨界反應器內流動、混合與傳遞規律，建立了多相過程設計與優化方法，創新了過程強化技術及裝備，形成了高剪切混合強化技術、微尺度反應強化技術、反應分離耦合強化技術等；提出了折點法、非線性優化等水熱系統優化方法，創建了綜合考慮環境因素和外加流股的水熱網絡同時優化方法，提供了全局優化工具；實現了部分技術與裝備的工業應用，與合作企業一起在中國、美國、英國等36個國家和地區推廣了3000多家用戶，提升了產業水平。以第一作者或通訊作者發表科研論文146篇，以第一發明人獲中國發明專利授權26件，獲得省部級科技獎勵6項；已培養研究生87名。兼任天津市生物與制藥工程重點實驗室主任、中國化工學會混合與攪拌專業委員會副主任、中國化工學會化工過程強化專業委員會委員、中國化工學會化工信息技術專業委員會委員、中國職業安全健康協會常務理事、中國能源學會能源與環境專業委員會委員。
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