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首页冶金反应器中液-液界面传质实验研究
"液-液流动边界层传质系数的实验研究 (2012年) - 李明明等 - 东北大学学报 (自然科学版)" 本文是2012年由李明明等人发表的一篇自然科学论文,主要研究了液-液流动边界层中的传质现象,特别是针对冶金反应器中渣-金界面的传质过程。实验采用了油-水作为模型体系,以苯甲酸钠作为示踪物质,通过控制水流量Q在0.44至1.60 m³/h范围内变化,观察苯甲酸钠在水相中的浓度变化,并以此为基础探究传质系数。 实验过程中,首先确保油-水界面的稳定性,这是保证传质过程可控制的关键。采用电导率仪来实时监测水中苯甲酸钠的浓度,从而获得传质过程的数据。通过分析这些数据,研究者得出了液-液界面流动边界层传质系数的准数方程式,这个方程式对于理解和预测不同条件下传质速率具有重要意义。此外,他们还尝试建立了液体黏度和表面张力与传质系数之间的准数关系,这有助于深入理解影响传质效率的因素。 作者将实验结果与液体流过平板边界层的传质过程进行了对比讨论,这样的对比有助于验证理论模型的有效性,同时也可能揭示出液-液界面传质的独特性质。实验的成果不仅对冶金工程领域有实际应用价值,也对传质理论的研究提供了新的实验依据。 关键词涉及渣-金界面、边界层传质、传质系数、准数关系式以及水模型,表明该研究主要关注的是多相流体间的传质机理,并且使用了水模型来简化和模拟实际复杂的传质过程。这篇论文的发表受到了国家自然科学基金的资助,体现了其研究的重要性和科学价值。 这篇论文通过实验方法深入研究了液-液界面的传质特性,得到了关于传质系数的定量描述,为理解和优化冶金反应器中的传质过程提供了重要的理论支持。
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收稿日期
基金项目 挝国家自然科学基金资助项目
作者简介 烫李明明 男 河南信阳人 东北大学博士研究生 邹宗树 男 山东章丘人 东北大学教授 博士生导师
第卷第期
年 月
东 北 大 学 学 报 自 然 科 学 版
Journal of Northeastern UniversityNatural Science
Vol No
May
液 液 流 动 边 界 层 传 质 系 数 的 实 验 研 究
李明明 李 强 李 琳 邹宗树
东北大学 材料与冶金学院 辽宁 沈阳
摘 要 为了研究冶金反应器内渣 金界面的传质 设计了研究液 液流动边界层传质实验
实验在保
证油 水界面稳定的情况下 研究了苯甲酸钠示踪物质在油 水界面的传质现象
通过改变水流量 Q
m
h 利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水中的浓度变化 实验确定了液 液界面流动边界层
传质系数的准数方程式 并尝试性地给出了液体黏度以及表面张力与传质系数之间的准数关系式
实验结果
与液体流过平板边界层的传质过程作了比较讨论
关 键 词 渣 金界面 边界层传质 传质系数 准数关系式 水模型
中图分类号 TG 文献标志码 A 文章编号
Experimental Research on Mass Transfer Coefficient in Liquid
Liquid Flow Boundary Layer
L I M ing
ming L I Qiang L I L in ZOU Zong
shu
School of Materials & Metallurgy Northeastern University Shenyang China Corresponding author LI
Qiang Email liq smm neu edu cn
Abstract Experiment research concerning the mass transfer of flowing boundary layer on a
liquidliquid interface was performed to discuss the mass transfer on the molten slagmetal
interface in metallurgical reactor T he mass transfer phenomenon of sodium benzoate on the oil
water interface was analyzed in the condition of keeping oilwater interface flat The
concentration change of sodium benzoate with time in w ater was measured by conductivity meter
w hen the volume flow of w ater varied from to m
h A dimensionless number equation
with respect to the mass transfer coefficient of flow ing boundary layer on the liquidliquid interface
was obtained Then a dimensionless number equation between the mass transfer coefficient and
viscosity as w ell as surface tension was given tentatively T he results were compared with the
mass transfer of boundary layer in the case of fluid flowing through a flat
Key words slagmetal interface mass transfer on boundary layer mass transfer coefficient
dimensionless number equation water model
冶金反应器内大多数反应属于界面反应 因
此两个不相溶液体间的反应在冶金中显得十分重
要
而对于渣 金间这类高温界面反应 一般情况
下 传质步骤为控制环节
因此 确定渣 金界面
的传质系数对确定渣 金间物质的交换量 计算
界面化学反应速率有重要意义
对于渣 金间的传质 不少学者进行了大量
的冷模型实验研究
Kim 等
利用百里酚作
为示踪剂 用油石蜡和棉油按体积 混合
和水分别模拟熔渣和钢水 实验了百里酚在两种
互不相溶液体之间的传质
百里酚在油和水之间
有个平衡百分比 与硫在渣 金间传输类似
对气
体搅拌钢包内渣 金反应的硫的容量传质系数的
研究结果表明 对于中心气体喷嘴来说 产生三个
传质系数范围
Nakanishi 等
和 Paul 等
在复
吹转炉水模型中测定了渣 钢间的容量传质系
数 得出了容量传质系数与吹气量之间的关系式
Singh 等
通过冷模型实验研究了 LBE 过程的传
质 对 LBE 过程的容量传质系数进行了测定 并
与顶吹和底吹转炉过程进行了比较
在目前技术
水平下 在生产实践及实验研究中由于系统的复
杂性一般都是在未知传质系数的条件下通过测定
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