全新高剪切混合强化技术张金利 等9787122872

绪论/1

节高剪切混合器的构成与分类1

第二节高剪切混合器的能概述4

一、高剪切混合器的流动与功耗特4

二、高剪切混合器的微混合特

三、高剪切混合器的分散特9

四、高剪切混合器的传递特10

第三节高剪切混合器的应用概述12

一、高剪切混合器用于溶解和乳化过程12

二、高剪切混合器用于液固破碎与分散13

三、高剪切混合器用于浸取过程13

四、高剪切混合器用于化学反应过程14

五、高剪切混合器用于纳米材料制备14

六、高剪切混合器用于催化剂的制备15

参考文献16

章单相间歇高剪切混合器/20

节流动21

一、单相间歇高剪切混合器内流场的测定22

二、计算流体力学模拟方法28

三、单相径流式间歇高剪切混合器流场模拟35

四、捷流式间歇高剪切混合器流动模拟47

第二节功耗63

、轴式间歇高剪切混合器的功耗特64

二、径流式间歇高剪切混合器的功耗特65

三、捷流式间歇高剪切混合器的功耗特67

第三节混合能71

一、宏观混合能71

二、微混合特72

第四节工业应用78

一、选型指导78

二、工业应用举例79

参考文献82

第二章气液两相间歇高剪切混合器/85

节流动与分散85

第二节功耗特9

一、操作参数的影响91

二、物参数的影响93

三、结构参数的影响94

四、功耗特征曲线97

第三节气液传质特97

一、操作参数的影响100

二、物参数的影响101

三、结构参数的影响102

四、氧传质系数关联式106

第四节工业应用107

一、选型指导107

二、工业应用举例107

参考文献108

第三章液液两相间歇高剪切混合器/110

节流动与功耗110

一、液液两相间歇高剪切混合器内的流动112

二、液液两相间歇高剪切混合器的功耗114

第二节液液两相的乳化能116

一、操作参数的影响117

二、物参数的影响121

三、结构参数的影响124

四、液液乳化能预测127

第三节液液两相的传质能129

一、操作时间的影响131

二、转子转速的影响131

三、分散相体积分数的影响132

四、转子齿数的影响132

第四节工业应用133

一、选型指导133

二、工业应用举例134

参考文献135

第四章液固两相间歇高剪切混合器/136

节流动与功耗136

第二节间歇高剪切混合器的溶解分散能139

一、定子有无及直径的影响141

二、转子叶片直径的影响143

三、转子叶片倾角的影响145

四、转子叶片构型的影响146

五、定子底面开孔面积的影响148

第三节解聚分散能149

一、操作参数的影响151

二、物参数的影响156

三、结构参数的影响157

四、固液悬浮解聚能的预测165

第四节工业应用167

一、选型指导167

二、工业应用举例167

参考文献169

第五章单相连续高剪切混合器/170

节流动与功耗特171

、动特171

二、功率消耗特15

三、停留时间分布197

第二节微观混合特209

一、操作参数的影响210

二、结构参数的影响212

三、物参数的影响213

四、关联式214

第三节工业应用215

一、选型指导215

二、工业应用举例217

参考文献218

第六章气液两相连续高剪切混合器/220

节流动与功耗220

第二节分散与混合能2

第三节气液传质特224

一、连续高剪切混合器的气液传质能224

二、连续高剪切混合器气液传质能的预测

第四节工业应用241

一、选型指导241

二、工业应用举例241

参考文献242

第七章液液两相连续高剪切混合器/244

节多相流动与液滴破碎模拟244

一、高剪切混合器内的多相流动特244

二、高剪切混合器内的液滴破碎模拟246

第二节液液两相的乳化与功耗能248

一、操作参数对乳化效果的影响249

二、物参数对乳化效果的影响256

三、结构参数对乳化效果的影响259

四、液液乳化能的预测268

五、功耗特269

第三节液液两相的传质能272

一、液液传质效果的评价参数272

二、操作参数对传质能的影响273

三、物参数对传质能的影响276

四、结构参数对传质能的影响278

五、液液传质能的预测281

第四节工业应用282

一、选型指导282

二、工业应用举例283

参考文献285

第八章液固两相连续高剪切混合器/287

节流动与功耗287

、动特27

二、功耗特29

第二节分散与混合能290

一、操作参数的影响290

二、流体物的影响299

三、结构参数的影响300

四、液固分散能的预测310

第三节工业应用312

一、选型指导312

二、工业应用举例313

参考文献314

第九章气液固三相高剪切混合器/316

节气液固三相高剪切混合器的功耗与传质特316

一、间歇高剪切混合器316

二、连续高剪切混合器321

第二节连续高剪切反应器中合成文石型纳米CaCO3晶体325

一、不同反应结晶器制备样品的比较326

二、高剪切反应结晶器转子转速的影响329

、应温度和CO2流量的影响330

四、添加剂的影响333

第三节工业应用337

一、选型指导337

二、工业应用举例338

参考文献339

第十章高剪切混合器研究及应用展望/341

节高剪切混合器能影响规律341

一、高剪切混合器能测定方法341

二、结构参数对高剪切混合器能影响的研究342

三、多相体系高剪切混合器能的研究346

四、高剪切混合器噪声的研究347

五、高剪切混合器的流固耦合分析349

第二节高剪切混合器的放大与优化350

一、高剪切混合器的数值模拟放大与优化模型350

二、机器学习在高剪切混合器的设计与优化中的应用353

第三节高剪切混合器强化化工过程357

一、高剪切混合器强化化学反应过程358

二、高剪切混合器强化化工分离过程358

三、高剪切混合器强化化工混合过程359

参考文献359

索引/361

张金利，天津大学化工学院教授，IChemE Fellow、Chartered Engineer，长江者特聘教授，创团队、重量教学团队、“全国高校黄大年式教师团队”和天津市“131人才工程”创新团队负责人。1992年、1994年、2003年先后在天津大学获学士、硕士、博士。围绕着我国能源、化工、食品、轻工等行业高效、清洁生产的重大需求，与团队成员一起从分子-团簇-设备-工厂多尺度进行研究，探究了超临界、多相等复杂体系反应机理，开发了新型催化剂和特种树脂聚合体系；揭示了高剪切混合器（反应器）、微管反应器、塔式反应器、喷环流反应器、磁场流化床反应器、杯形搅拌反应器、超临界反应器内流动、混合与传递规律，建立了多相过程设计与优化方法，创新了过程强化技术及装备，形成了高剪切混合强化技术、微尺度反应强化技术、反应分离耦合强化技术等；提出了折点法、非线优化等水热系统优化方法，创建了综合考虑环境因素和外加流股的水热网络同时优化方法，提供了全局优化工具；实现了部分技术与装备的工业应用，与合作企业一起在中国、美国、英国等36个和地区推广了3000多家用户，提升了产业水平。以作者或通讯作者发表科研146篇，以发明人获中国发明授权26件，获得省部级科技奖励6项；已培养87名。兼任天津市生物与制药工程重点实验室主任、中国化工学会混合与搅拌专业委员会副主任、中国化工学会化工过程强化专业委员会委员、中国化工学会化工信息技术专业委员会委员、中国职业安全健康协会常务理事、中国能源学会能源与环境专业委员会委员。

1.《高剪切混合强化技术》是973计划项目、自然科学项目和创团队发展计划项目的研究成果与总结；
2.《高剪切混合强化技术》归纳总结了间歇式、连续式高剪切混合器在单相、两相（气液、液液、液固）和气液固三相体系的流动与
功耗、分散与混合、相间传递及反应能的影响规律进行；
3.《高剪切混合强化技术》重点描述了操作参数、结构参数、物参数等对高剪切混合器能的影响，帮读者更好地理解高剪切混合器的原理、能；
4.《高剪切混合强化技术》整理了现有的高剪切混合器能预测方法，以方便读者选择高剪切混合器进行实际生产过程的强化，形成基于高剪切强化技术的新工艺；
5.《高剪切混合强化技术》结合工业应用实例，介绍了实际工业高剪切混合器的过程强化效果，为读者提供借鉴；
6.《高剪切混合强化技术》提出了今后高剪切混合器需要开展的研究方向。