Введение
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 12
1.1. Быстрые жидкофазные химические реакции 12
1.1.1. Проблемы проведения быстрых химических процессов 12
1.1.2. Закономерности протекания быстрых химических реакций в турбулентных потоках 16
1.1.2.1. Существование нескольких макроскопических режимов протекания прог\ессов 16
1.1.2.2. Связь геометрических размеров зоны реакции с кинетическими и гидродинамическими параметрами процесса 17
1.1.2.3. Влияние линейной скорости движения реагентов на скорость протекания процесса и качество получаемых продуктов 19
1.2. Новые решения в аппаратурном оформлении
быстрых химических реакций 19
1.2.1. Реакторы вытеснения 20
1.2.2. Реакторы смешения 22
1.2.3. Гидродинамическая структура движения реакционной смеси 24
1.2.4. Реализация быстрых процессов в трубчатых турбулентных аппаратах 28
1.3. Протекание тепломассообменных процессов в
трубчатых аппаратах 29
1.3.1. Однофазные реакционные системы 30
1.3.2. Двухфазные реакционные системы 34
1.3.3. Тепловой режим протекания быстрых химических реакций в трубчатых аппаратах 42
1.3.3.1. Адиабатический режим 42
1.3.3.2. Внутренний теплосъем 43
1.3.3.3. Внешний теплосъем 45
1.3.3.4. Интенсификация конвективного теплообмена 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ 49
Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 52
2.1. Изучение гидродинамической структуры потока модельной системы в трубчатых турбулентных аппаратах 52
2.2. Формирование макроструктур фронтов реакции и смешения в турбулентных потоках 55
2.3. Изучение закономерностей течения двухфазных модельных систем 56
2.3.1. Диспергирование в системе «жидкость-жидкость» 56
2.3.2. Диспергирование в системе «газ-жидкость» 59
2.4. Изучение закономерностей протекания быстрых
химических процессов в трубчатых турбулентных аппаратах 59
2.4.1. Однофазные системы 59
2.4.2. Двухфазные системы 60
2.4.2.1. Жидкофазное окисление 60
2.4.2.2. Конденсационный способ получения дисперсных систем «твердое тело—жидкость» на примере синтеза стеарата кальция 60
2.5. Интенсификация конвективного теплообмена 62
Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 64
3.1. Гидродинамическая структура потока модельных систем в трубчатых турбулентных аппаратах 64
3.1.1. Однофазные системы 64
3.1.2. Двухфазные системы 70
3.2. Влияние гидродинамической структуры потоков мо
дельных систем в трубчатых аппаратах на условия
протекания процессов химической технологии 77
3.2.1. Однофазные модельные системы 77
3.2.2. Двухфазные модельные системы 80
3.2.2.1. «Жидкость-жидкость» 80
3.2.2.2. «Газ—жидкость» 85
3.2.2.3. Расслоенное течение двухфазных систем 90
3.2.2.4. Взаимосвязь гидродинамической структуры потока двухфазных модельных систем с параметрами границы раздела фаз 93
3.2.2.5 Перепад давления при течении потоков в трубчатых ап
паратах 96
3.2.3. Внешний теплообмен 99
3.2.3.1. Интенсификация конвективного теплообмена 99
3.2.3.2. Взаимосвязь эффективности конвективного теплообмена
со структурой потока тетоносителей 105
3.3. Протекание быстрых химических реакций в турбу
лентных аппаратах при интенсификации некоторых процессов химической технологии
3.3.1. Быстрые химические реакции в однофазной реакционной смеси 111
3.3.2. Быстрые химические реакции в двухфазной реакционной смеси 116
3.3.2.1. Системы «газ-жидкость» 116
3.3.2.2. Системы «твердое тело-жидкость» 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130
ВЫВОДЫ 136
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 138
