超臨界流體萃噴裝置噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化與顆粒不確定度研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、搭建了超臨界流體萃噴裝置(Supercritical Fluid Extraction andExpansion,SFEE),該裝置耦合聯(lián)用了超臨界流體萃取技術(shù)(Supercritical Fluid Extraction,SFE)和超臨界流體快速膨脹技術(shù)(Rapid Expansion of Supercritical Solution,RESS)兩個(gè)成熟工藝,將二者功能組合在一起實(shí)現(xiàn)一機(jī)多樣是本課題的目的之一。
  本文利用S

2、FEE裝置制備硬脂酸和烷基烯酮二聚物(Alkyl KeteneDimer,AKD)產(chǎn)品。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)分析,改進(jìn)裝置不足之處,硬件控制方面優(yōu)化了裝置噴嘴;軟件控制方面引進(jìn)蒙特卡羅方法(Monte Carlo Method,MCM)評(píng)估產(chǎn)品不確定度,并用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)該方法的計(jì)算,最后將程序整合到SFEE裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng);優(yōu)化了SFEE裝置。
  制備硬脂酸產(chǎn)品中,預(yù)膨脹壓力從15MPa升至35MPa時(shí):預(yù)膨脹溫度60℃

3、,顆粒粒徑從1.45μm降至0.98μm;預(yù)膨脹溫度75℃,顆粒粒徑從1.71μm降至1.16μm;在75℃時(shí),所制備硬脂酸產(chǎn)品尖端出現(xiàn)彎曲,說(shuō)明SFEE可以解決熱敏性物質(zhì)的制備問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)制備硬脂酸產(chǎn)品的最優(yōu)條件為35MPa,60℃,高壓低溫有利于獲得粒徑更小的硬脂酸產(chǎn)品。制備AKD產(chǎn)品中,預(yù)膨脹壓力從15MPa升至30MPa時(shí):預(yù)膨脹溫度40℃,顆粒粒徑從2.28μm降至1.50μm;預(yù)膨脹溫度60℃,顆粒粒徑從2.2μm降至1

4、.19μm;經(jīng)過(guò)SFEE處理的紙張表面達(dá)到了超疏水性能;實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)制備AKD產(chǎn)品的最優(yōu)工藝條件為30MPa,60℃,說(shuō)明高壓高溫有利于獲得粒徑更小的AKD產(chǎn)品。
  利用FLUENT軟件模擬分析,對(duì)SFEE裝置噴嘴做進(jìn)一步改進(jìn),優(yōu)化噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù),得到所設(shè)計(jì)噴嘴的最優(yōu)條件組合為噴嘴入射角α=125°,動(dòng)環(huán)圓錐孔角β=80°,預(yù)膨脹壓力P=17MPa,預(yù)膨脹溫度T=373K,環(huán)隙寬度e=0.3mm。
  MCM不確定

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