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0.1　相间传递强化和撞击流的缘起1

绪论1

0.2　撞击流的基本原理3

0.3　强化相间传递的实验证据5

0.4　撞击流的其他性能6

0.5　撞击流的扩展7

0.5.1　流动结构的扩展7

0.5.2　物系相态的扩展9

0.6　应用现状和展望10

第一篇　气体连续相撞击流15

第一章　连续相的流动15

1.1　流动特性15

1.2.1　一般方程19

1.2　层流撞击流的速度场19

1.2.2　平面二维撞击流20

1.2.3　轴对称撞击流22

1.2.4　一般三维撞击流23

1.2.5　黏性撞击流23

1.3　撞击流中速度场的实验结果25

1.4　湍流撞击流28

第二章　颗粒的行为31

2.1 同轴水平撞击流中单颗粒的运动31

2.1.1　概述31

2.1.2　颗粒运动的基本关系式33

2.1.3　不同阶段运动方程的解析33

2.1.4　撞击区中颗粒的停留时间38

2.2　水平撞击流中单颗粒行为的实验结果39

2.3 同轴垂直撞击流中单颗粒的行为41

2.3.1　运动现象描述41

2.3.2　运动方程及其解析42

2.3.3　终末速度43

2.4　撞击流中颗粒群的行为44

2.4.1　撞击流中的颗粒浓度分布45

2.4.2　进料颗粒浓度的影响47

2.4.3　关于颗粒间碰撞的影响49

第三章　颗粒停留时间及其分布50

3.1　理论分析50

3.1.1　撞击流装置50

3.1.2　停留时间及其分布的构成51

3.1.3　总停留时间分布模型56

3.2　颗粒停留时间分布的实验测定方法57

3.2.1 输入信号57

3.2.2　实验数据关联方程59

3.3　实验数据拟合关系式62

3.4　颗粒停留时间分布的主要实验结果64

3.4.1 示踪剂浓度的测定64

3.4.2　实验测定和模拟计算结果比较64

3.4.3　颗粒平均停留时间65

3.5　结语66

第四章　撞击流装置的流体阻力68

4.1 理论考虑68

4.1.1　通过加速管的流动69

4.1.3　撞击流装置的结构阻力70

4.1.2　两流体撞击70

4.1.4　撞击流装置的总阻力71

4.2　实验装置和方法71

4.2.1 实验装置71

4.2.2　实验方法72

4.3　实验研究的主要结果73

4.3.1　压降分布的基本特征73

4.3.2　加速管对纯空气流的阻力73

4.3.3　颗粒加速和碰撞引起的压降75

4.3.4　装置结构阻力76

4.3.5　总压降模型76

4.4　动力消耗评价和相关的应用问题78

5.1 问题陈述80

第五章　流体撞击对液体分散度的影响80

5.2　实验装置和方法81

5.2.1　撞击流装置81

5.2.2　粒径分布测定方法81

5.2.3　采样安排82

5.3　主要研究结果83

5.3.1　雾滴群粒径分布83

5.3.2　平均粒径86

5.4　结语88

第六章　撞击流干燥89

6.1 导引89

6.2　早期的研究与开发90

6.2.1　撞击流喷雾干燥91

6.2.2　颗粒物料撞击流干燥92

6.2.3　组合作用撞击流干燥95

6.3　循环撞击流干燥99

6.3.1　装置设计的基本思想100

6.3.2　装置结构和工作原理100

6.3.3　CISD模型实验装置流程和实验方法102

6.3.4　模型实验主要结果103

6.3.5　结构和操作参数的影响105

6.3.6　CISD准工业实验简介110

6.4　结语111

第七章　撞击流吸收113

7.1　GIS对气液相反应体系的适应性113

7.2.1　关于吸收强化模型114

7.2　早期的研究114

7.2.2　吸收装置115

7.2.3　主要研究结果118

7.3　烟气湿法脱硫Ⅰ——以色列的研究119

7.3.1　导引119

7.3.2　实验装置和方法120

7.3.3　主要结果122

7.4　烟气湿法脱硫Ⅱ——著者的研究124

7.4.1　实验装置124

7.4.2　实验流程和方法126

7.4.3　数据关联128

7.4.4　结果和讨论129

7.5　大气量气液反应装置设计136

7.4.5　结论136

8.1　滴粒和颗粒燃烧模型140

8.1.1　单个液滴蒸发－燃烧方程140

第八章　撞击流燃烧和研磨140

8.1.2　单个颗粒燃烧方程142

8.2　撞击流对燃烧过程的强化144

8.3　撞击流燃烧装置145

8.3.1　液体和气体燃烧炉145

8.3.2　Koppers-Totzek粉煤气化炉147

8.4　撞击流研磨148

第二篇 液体连续相撞击流153

第九章　连续相性质的差异和撞击流分类153

9.1　液体连续相撞击流研究的发展153

9.2.2　连续相性质差异对撞击流性能的影响154

9.2　连续相性质的差异及其对撞击流性能的影响154

9.2.1　液体与气体性质的差异154

9.3　撞击流补充分类155

第十章　液体连续相撞击流中的微观混合157

10.1　宏观混合与微观混合157

10.2　混合问题的研究方法158

10.2.1　宏观混合158

10.2.2　微观混合158

10.3　SCISR中的流动与宏观混合160

10.3.1　SCISR基本设计思想和结构160

10.3.2　宏观混合时间161

10.3.3　流动结构和停留时间分布161

10.4.1　实验装置流程164

10.4　SCISR中的微观混合164

10.4.2　控制变量及其实验测定165

10.4.3　实验方法166

10.4.4　主要结果167

10.4.5 SCISR和STR微观混合性能的比较169

10.4.6　理论预测与实验结果的比较170

10.4.7　SCISR中宏观混合与微观混合的关系171

10.5　无循环撞击流反应器中的微观混合171

10.6　LIS中微观混合研究的比较暨结语173

第十一章　浸没循环撞击流反应器中的压力波动175

11.1 压力波动的意义和研究方法175

11.1.1　压力波动的意义175

11.1.2　压力波动的研究方法175

11.2.1　实验装置177

11.2　实验装置和方法177

11.2.2　撞击速度的控制178

11.2.3　测定点安排和测定频度178

11.2.4　实验数据的预处理178

11.3　实验结果和讨论179

11.3.1　压力波动强烈区179

11.3.2　波动强度的容积分布181

11.3.3　撞击区的界定181

11.3.4　撞击速度对波动强度的影响182

11.3.5　压力波动的功率谱分析183

11.4　研究结论和讨论185

12.1 压力波动和微观混合影响的定性分析187

第十二章　液体连续相撞击流对动力学的影响187

12.2　磷酸二钠结晶成长动力学188

12.2.1 理论基础188

12.2.2　实验研究190

12.3 乙酸乙酯皂化反应动力学195

12.3.1　化学反应和实验方法195

12.3.2　主要结果196

12.4　结论和讨论196

第十三章　撞击流反应－沉淀法制超细粉体：Ⅰ“超细”白炭黑198

13.1　撞击流对制取超细粉体的适应性198

13.2 自炭黑的性质及其制备化学反应199

13.3.2　实验方法201

13.3.1 实验装置201

13.3　实验装置和方法201

13.4　实验结果和讨论202

13.4.1　半间歇实验202

13.4.2　SCISR连续操作实验205

13.4.3　半间歇操作比较实验205

13.4.4　反应产物后处理研究206

13.5　研究结论206

第十四章　撞击流反应－沉淀法制超细粉体：Ⅱ纳米铜粉及其表面抗氧化改性208

14.1　导引208

14.2　纳米铜粉的性质和主要用途209

14.3　原理和实验研究方法210

14.3.1　还原－沉淀法制取纳米铜粉的化学反应210

14.3.2　实验装置和方法211

14.4　制取纳米铜粉的实验结果和讨论212

14.4.1　第一阶段的主要结果212

14.4.2　各种因素影响的实验结果213

14.4.3　最优条件下的制备实验217

14.4.4　不同工艺和设备制备结果的比较217

14.5　纳米铜粉表面改性——铜银双金属粉的制取218

14.6　研究结论219

第十五章　撞击流反应－沉淀法制超细粉体：Ⅲ纳米二氧化钛221

15.1 纳米二氧化钛的性质和制备化学反应221

15.2　实验装置和方法222

15.3　实验结果和讨论224

15.3.1　第一阶段实验及主要结果224

15.3.2　第二阶段实验及主要结果225

15.3.3　批量制备实验和结果227

15.3.4　氨水中和实验228

15.3.5　最终条件优化实验和结果229

15.3.6　与搅拌反应器的对比实验结果230

15.4　研究结论230

第十六章　液体连续相撞击流装置研发和应用展望232

16.1　立式循环撞击流反应器232

16.2　撞击流结晶器235

16.3　液体连续相撞击流应用展望237

跋240

参考文献241

符号表255