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《浙江大学》 2005年
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双螺杆挤出机停留时间分布的在线测量

王炉钢  
【摘要】:停留时间分布(RTD)是表征反应器混合的一个重要参数,它反映了物料在 热、剪切或化学条件下的时间历史。双螺杆挤出机的RTD一般通过实验测量得 到,而国内关于双螺杆挤出机RTD的测量采用的均为离线方法。 本论文利用示踪剂的荧光性,结合自行开发的一套荧光在线检测装置,在验 证了该装置可靠性的基础上,自行设计挤出口模及不同的螺杆构型,对同向双螺 杆挤出机的RTD进行在线测量。根据在线测量实验得到的大量连续数据,研究 了双螺杆挤出机操作参数对全局RTD的影响,并将流动模型和双螺杆挤出机结 合,比较了不同流动模型描述双螺杆挤出机的符合程度。应用数值线性代数理论 建立了一种去卷积方法,并应用该方法对实验测量得到的两条RTD曲线(P曲 线和T曲线)作去卷积运算,得到了双螺杆挤出机的局部RTD,进一步考察了 双螺杆挤出机操作参数及捏合块元件错列角等对局部RTD的影响。结合CSTR 和TLFR理想反应器组合体系分析了体系各子体系在非统计意义独立时应用卷 积方法带来的误差。 同向双螺杆挤出机的全局RTD实验发现,平均停留时间随喂料速率的增加 而减小,轴向混合强度受到的影响不明显:平均停留时间随螺杆转速的增加而减 小,轴向混合强度随螺杆转速的增加而有稍微增强。模型分析结果表明DBFC 模型比TIS模型和BFC模型能更好地描述双螺杆挤出机中的流动。结合理想反 应器体系的验证表明,数值线性代数去卷积方法处理P曲线和T曲线得到局部 RTD是有效的。局部RTD实验发现,反向捏合块元件比正向捏合块元件有更强 的轴向混合能力,物料的停留时间也更长。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ315

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【引证文献】
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1 宋晓波;双螺杆挤出机中局部停留时间分布研究[D];浙江大学;2006年
【二级引证文献】
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1 金丹;付海玲;吴剑华;孙丹;;混合器停留时间分布的研究进展[J];化工进展;2011年07期
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