摘要: 由于三水碳酸镁(MgCO3·3H2O)在制备时易发生团聚无序现象以致形貌尺寸不可控,导致其性能大幅下降而不能满足应用需求。针对此问题,本文以MgCl2·6H2O和Na2CO3为反应物,采用限域旋混反应器来制备MgCO3·3H2O晶体,并通过研究反应器转速与定转子间隙对所制备MgCO3·3H2O晶体尺寸的影响来优化操作参数。首先,对限域空间流场中的雷诺数Re、物料混合时间tm、成核诱导期tind、Kolmogorov尺度ηk等参数进行了模拟计算。计算结果表明在反应器转速为3000~5000 rpm、定转子间隙为0.2~0.5 mm时,物料流动状态以湍流为主且在MgCO3·3H2O成核之前物料就已经充分混合,限域旋混反应器可有效强化物料传质过程。然后在各个转速和定转子间隙下进行了MgCO3·3H2O的制备实验,结果发现在反应器转速为3000 rpm、定转子间隙为0.2 mm时,可生成粒度分布窄、体积平均粒径为8.919 μm的MgCO3·3H2O晶体。为了进一步量化操作参数对MgCO3·3H2O晶体尺寸的影响,分别计算了晶体体积平均粒径d43对反应器转速和定转子间隙的偏弹性,结果发现晶体体积平均粒径d43对定转子间隙的偏弹性更大,即MgCO3·3H2O晶体尺寸对定转子间隙的改变更敏感。
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