项目简介
项目名称
反应结晶两相微观混合的数学模型和模拟
项目批准号
21106154
学科分类
B060402
化学部
_化学工程及工业化学
_化学反应工程
_反应器原理及传递特性
资助类型
化学科学
负责人
程景才
依托单位
中国科学院过程工程研究所
批准年份
2011
起止时间
201201-201412
批准金额
28.00万元
摘要
反应结晶等快反应的微观混合作用明显、调控困难。现有研究针对低浓度体系，模型与模拟均基于单相，用于实际较高浓度体系时偏差大。本项目采用CFD描述宏观混和与流场空间分布，概率密度函数（PDF）方法描述微观混合，首先基于单相CFD-PDF耦合模型，结合多相湍流和传递机理，建立两相CFD-PDF微观混合模型；其次结合反应结晶（粒数平衡方程PBE），考虑相间质量传递，建立两相微观混合、流动、反应与结晶（成核、生长、团聚和破碎）的耦合模型，即两相CFD-PDF-PBE；反应结晶实验以常用的搅拌槽为结晶器，以结晶动力学较可靠的BaSO4沉淀作为模型体系，实时在线获得体系粒径分布（CSD）与相含率分布，用于验证模拟结果并改进模型；模拟考察反应条件、操作参数、内构件、桨型等对反应结晶体系微观混合的影响规律以及与晶体大小和CSD的定性定量关系，为搅拌槽反应结晶过程的调控与优化设计提供机理性基础数据。
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