高效节能反应釜数字化设计及多相流数值计算与测量技术

一、所属领域

1.所属领域：工程热物理、流体机械

2.应用对象：绿色制药高端装备、化工机械反应器

二、项目介绍

1.痛点问题

传统的机械式搅拌反应釜普遍存在搅拌不均匀、死角、短路、能耗高等问题。并且反应釜难以控制微观混合程度，在粘稠液体、聚合反应、沉淀反应等情况下与实际反应过程偏差大。以及反应釜内装配盘管、列管时，负载增大，搅拌过程中难以维持均匀换热过程。

2.解决方案

1)采用2D-PIV实验装置对固液两相流进行了测量，通过激光器和LED体光源对固液两相体系进行照明，采用同步控制器控制CCD相机拍摄得到连续相示踪粒子和分散相颗粒的瞬时图像。

2)通过在PBT叶轮的基础上引入穿孔和仿生切口等新结构提出了一种新型叶轮（BCPBT），通过PIV实验和EE-KTGF数值模拟研究其混合特性及功率特性。

3)设计导流结构以增强轴向分流，将底层物料引流到上层壁面，增大有效换热面积，增强换热效果。

3.竞争优势分析（从技术和经济效益两个维度）

利用激光器和LED体光源对固液两相体系进行照明，采用同步控制器控制CCD相机拍摄连续相示踪粒子和分散相颗粒瞬时图像；在PBT叶轮的基础上引入穿孔和仿生切口等新结构提出了一种新型叶轮（BCPBT），增强流体扰动、改善流场及混合性能；设计导流结构以增强轴向分流，将底层物料引流到上层壁面，增大有效换热面积，增强换热效果。

本项目研制出稳定高效、绿色节能、智能化的新型混合工艺及装备，提高搅拌效率，降低运行功耗，使其朝着系列化、特色化、智能化、高效节能的方向发展，具有良好的经济效益和重大的社会意义。

4.技术成熟度及市场应用前景

实验室开发   样机/样品   中试/放大   √示范应用

应用前景：

本应用契合未来智能化、物联网化、数字化发展趋势，有助于提升工业混合装备性能水平，提升整体的工业效率和产品质量，同时减小能源、经济损耗，符合可持续发展背景下的绿色低碳技术，能为社会、经济和环境带来显著的影响。

5.知识产权情况

一、合作需求

√技术开发   技术转让   技术许可   作价入股   引入风投   其他（请注明）

（如有详细合作需求请进一步补充）

二、团队介绍

嵊州市浙江工业大学创新研究院于2019年7月成立，2020年3月正式投入运行。五年多来，研究院贯彻落实国家、浙江省、绍兴市和嵊州市的科技创新决策部署，充分利用浙江工业大学的学科和人才优势，对接绍兴和嵊州市的产业需求，深耕厚植，建设“产、学、研、转、创、用”六位一体的科创平台，助力嵊州经济高质量发展。研究院每年以优异的成绩完成共建协议的任务，并连续获得绍兴市共建研究院绩效评价优秀单位与绍兴市创新成果展示优胜单位，获嵊州市经济发展突出贡献奖—市长奖、嵊州市金梧桐奖等荣誉。研究院建设经验被科技部官网、《浙江日报》头版、《科技日报》、《科技金融时报》、《浙江新闻》等媒体和栏目广泛宣传，获得社会各界一致好评。

三、联系方式

单位：嵊州市浙江工业大学创新研究院

联系人：徐滌平 

电话：15382308157

邮箱：zjutsz_office@163.com

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