（化学工程专业论文）对甲酚熔融结晶分离工艺及其cfd模拟研究.pdf

摘要 对甲基苯酚是一种重要的有机化工原料，以它为起始原料进一步深加工，可得 到一系列衍生物。对甲基苯酚及其衍生物在医药、农药、染料、香料、化妆品、 食品及高分子材料等领域中应用十分广泛。近年来，国际国内市场对高纯度的对 甲酚需求逐年上升，因此粗对甲酚的分离精制就显得尤为重要了。 目前应用最为广泛的分离精制高纯对甲酚的方法是分步熔融结晶法。同时， 在基本的熔融结晶基础上，为提高熔融结晶的效率，还不断开发出新的操作工艺， 其中最为突出的就是结晶过程中的弹状脉冲式鼓泡操作。 本文首先在前人研究的基础上设计搭建了实验装置，按照静置、连续通气、 脉冲式通气三种实验操作条件分别进行对甲酚的熔融结晶实验。通过对实验结果 的比较分析，得出了几种操作条件的优劣。 在实验的基础上，本文进一步利用新兴的流体力学研究方法一计算流体力 学( c f d ) ，对脉冲式鼓泡操作引起的气液两相流动进行研究。从流动形态上分 析，脉冲式气泡在对甲酚熔体内的上升运动属于比较典型的活塞流。根据这一特 性，本文进行合理的简化假设，以基本的两相流和湍流模型为基础建立了适合本 流动体系的数学模型。 利用c f d 模拟软件f l u e n t 按照建立的数学模型对氮气对甲酚熔体两相流动 进行数值模拟计算。通过对模拟计算结果中相含率分布、动压力场以及速度场的 分析，从理论上定性地解释了脉冲式通气形成的弹状气泡流对熔融结晶过程产生 的有利影响。同时也提出了进一步研究的可能性。 关键词：对甲酚熔融结晶弹状气泡脉冲式鼓泡计算流体力学 a b s t r a c t p - c r e s o li sa ni m p o r t a n to r g a n i cc h e m i c a lr a wm a t e r i a l b e i n gf u r t h e rp r o c e s s e d , i tc o u l dp r o d u c eas e r i e so fd e r i v a t i v e s p c r e s o la n di t sd e r i v a t i v e sa r ew i d e l yu s e di n m e d i c i n e ，a g r i c u l t u r ec h e m i c a l s ，d y e s t u f f , s p i c e ，c o s m e t i c s ，f o o da n dp o l y m e r m a t e r i a le r e r e c e n t l y , n e e d sf o rh i g h p u r i t yp c r e s o la r er i s i n gi nb o t hi n t e r n a t i o n a l a n dd o m e s t i cm a r k e t s t h e r e f o r e ，t h es e p a r a t i o na n dp u r i f i c a t i o no fc o a r s ep c r e s o l c a l lf o ra h i g ha t t e n t i o n n o w a d a y s ，f r a c t i o n a lm e l tc r y s t a l l i z a t i o ni st h em o s tp o p u l a rm e t h o dt op r o d u c e h i g h - p u r i t yp - c r e s 0 1 m e a n w h i l e ，b a s e do nt h em e l tc r y s t a l l i z a t i o n ，n e wo p e r a t i o n p r o c e s s e sa r eb e e nd e v e l o p e dc o n t i n u o u s l yt oi m p r o v et h ee f f e c t i v e n e s so ft h em e t h o d t h em o s tp r o m i n e n to p e r a t i o ni sb u l l e t - l i k ep u l s ea e r a t i o n b a s e do nt h ef o r m e rr e s e a r c h e s ，e x p e r i m e n t a lf a c i l i t yi sd e s i g n e da n db u i l t m e l t c r y s t a l l i z a t i o ne x p e r i m e n t so fp c r e s o la r ec o n d u c t e di nd i f f e r e n to p e r a t i n gc o n d i t i o n s ， t l l e ya r es t a t i c ，c o n t i n u o u sa e r a t i o na n dp u l s ea e r a t i o n t h ea d v a n t a g e sa n dw e a k n e s s a r es h o w e db yc o m p a r i n ga n da n a l y z i n gt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s f u r t h e r , an o v e lr e s e a r c ht o o l ，c o m p u t a t i o n a lf l u i dd y n a m i c s ( c f d ) ，i su s e dt o i n v e s t i g a t et h eg a s - l i q u i df l o wc a u s e db yt h ep u l s eb u b b l e s d i v i d e db yt h ef l o w p a t t e r n ，t h er i s i n go fp u l s eb u b b l e si nt h ep - c r e s o lm e l ti sc l a s s i cs l u gf l o w a c c o r d i n g t 0i t sc h a r a c t e r i s t i c s ，r e a s o n a b l ea s s u m p t i o n sa r em a d e ，a n dm a t h e m a t i cm o d e l sa r e b u i l to nt h eb a s i ct w o - p h a s em o d e la n dt u r b u l e n tm o d e l u s i n gt h em o d e la b o v e ，t h en u m e r i c a ls i m u l a t i o no fn i t r o g e n - p - c r e s o lm e l tt w o - p h a s ef l o wi s c a l c u l a t e db yt h ec f ds o f t w a r ef l u e n t b ya n a l y z i n gt h ep h a s ed i s t r i b u t i o n s ，d y n a m i cp r e s s u r e f i e l d sa n dv e l o c i t yf i e l d sp r o v i d e d b yt h ec a l c u l a t i o nr e s u l t s ，t h eb u l l e t - l i k eb u b b l ef l o w s f a v o r a b l ee f f e c t so nt h em e l tc r y s t a l l i z a t i o na r ee x p l a i n e dq u a l i t a t i v e l y i nt h ee n d , f m t h e rr e s e a r c h e x p e c t a t i o n sa l ep u tf o r w a r d k e yw o r d s ：p - c r e s o l ，m e l tc r y s t a l l i z a t i o n , b u l l e t - l i k eb u b b l e ，p u l s ea e r a t i o n ， c o m p u t a t i o n a lf l u i dd y n a m i c s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨生态堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 莩位论文作者签名：铒食 签字日期：2 一力7 年占月阳日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：锨 签字日期：加叼年月日 导师签名：拯弓h 签字日期。砷年6 月加日 j l 刖声 结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。在化学工 业中，常遇到的情况是从溶液及熔融物中使固体结晶出来。工业结晶过程不但要 求晶体产品有高纯度和大产率，而且对晶形、晶体的粒度及粒度分布也必须加以 规定。 纵观结晶技术的发展，从最早的海水制盐到现在，已有数千年的历史。然而， 这个古老的技术在理论上的进展与其他化工过程相比却十分迟缓。长期以来，结 晶器的设计很大程度是建立在经验的基础之上。特别是晶体生长的机理，涉及多 相多组元系统中伴有传热的传质过程，也涉及表面反应过程。整个过程与系统的 流体力学、粒子力学及固液两相的相互作用都有很密切的关系，分析非常复杂。 对甲基苯酚( 简称为对甲酚) 是一种重要的有机化工原料，以它为起始原料 进一步深加工，可得到一系列衍生物。对甲酚及其衍生物在医药、农药、染料、 香料、化妆品、食品及高分子材料等领域中应用十分广泛。近年来国际国内对对 甲酚的质量要求越来越高，尤其是 1 9 9 5 ( m ) 的高纯度对甲酚需求量增加更快， 它是提高对甲酚附加值的主要应用方向。通过常规蒸馏方法，邻甲酚就能从混合 甲酚中有效地分离出来。但是，间甲酚和对甲酚的沸点非常接近，只相差约0 3 ，难以应用常规的蒸馏方法进行分离。目前精制对甲酚最广泛应用的是熔融结 晶法，采用分步结晶的方式可以得到纯度很高的对甲酚。 熔融结晶技术是上个世纪六十年代开发、七十年代发展起来的一种新型分离 方法，到九十年代其工艺才发展得比较完善并开始广泛用于工业生产。这一技术 对一些用传统分离方发难以分离的物系，如同分异构体混合物、热敏物系、共沸 物系的分离，或对一些高纯有机结晶产品的制备尤其适用。 关于对甲酚的精制，我校曾开发了分布结晶的工艺，并通过大量试验最终实 现了工业化。该工艺中很重要的一个操作就是在结晶过程中脉冲式通入惰性气体 形成弹状气泡，从而增强母液与晶层的传质和传热。但是，由于理论方面研究的 不足，整个分步结晶的操作条件完全是根据现场实测的实验数据来确定的。对于 这些主要的操作并未提供切实的理论依据。 现在，计算流体力学( c f d ) 的发展，特别是各种商业软件，譬如f l u e n t 、 s t a rc d 、c f x 等的开发，为我们提供了一个强大的流体分析模拟工具。 本文的重点就是针对分步熔融结晶法精制对甲酚工艺中的脉冲式鼓泡操作， 利用c f d 模拟软件f l u e n t 模拟通氮气形成脉冲式弹状气泡条件下流场的状况， 进而分析其对结晶成核和生长的影响。 第一章文献综述 1 1 熔融结晶 第一章文献综述 结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物质中析出的过程，很多化 学工业过程中都包括结晶这一基本的单元操作。为数众多的化工产品及中间产品 都是应用结晶方法制造、分离或提纯晶态高纯物质。相对于其它的化工分离操作， 结晶是一个集多相传热与传质，甚至化学反应于一体的复杂过程【l 】。 工业结晶过程不但要求晶体产品有高的纯度及产率，而且对晶形、晶体的粒 度及粒度分布，甚至有时连晶体的颜色、硬度和质地等都加以规定。工业结晶技 术作为一种高效率、低能耗、低污染的生产、分离及净化技术和控制固体特定物 理形态的手段，对于分离共沸物等沸点接近的混合物以及热敏物系等更具有其独 特的优越性。在冶金工业、材料工业等行业中，结晶亦是关键的单元操作。近年 来由于受到国际科学界与工业界格外的关注，新型结晶技术的开发与研究被推到 了一个新的高潮。在这当中，熔融结晶由于其突出的产品质量，较低的生产成本， 以及较低的污染，在化学工业特别是医药生产业中越来越多的展现出其优势。 1 1 1 熔融结晶概述 熔融结晶技术是六十年代开发、七十年代发展起来的一种新型分离方法，它 利用被分离物系各组分或各关键组分之间凝固点的差异，通过调节能量的传输控 制传质，以重结晶或母液洗涤方式达到分离提纯的目的 2 1 。它具有操作温度低、 耗能少、产品纯度高、绿色环保等特点。对于化工和医药生产中同分异构体、共 沸物或热敏性物质等有机混合物的分离与提纯，如果利用常规的分离方法，如精 馏等，一般很难得到高纯和超纯产品，而且精馏过程操作温度高，物质的汽化潜 热远高于结晶潜热，因此能耗也较高，此时熔融结晶方法具有精馏法不可比拟的 独特优势。近年来，熔融结晶技术的研究开发在国内外都取得了令人瞩目的进展， 在工业上已成功应用推广于混合二甲苯、混合二氯苯、混合硝基氯苯、混合硝基 甲苯、粗萘、粗蒽、双酚a 、混合甲酚、粗尼龙单体混合物等的分离提纯，最 终目标产物都达到9 9 9 以上。 一个完整的熔融结晶过程通常包括进料、冷却、发汗和熔化四个主要步骤。 其中发汗是其特有的一个操作步骤，对结晶产物的纯度起着至关重要的作用。关 2 第一章文献综述 于发汗阶段的温度和时间对熔融结晶产物纯度以及收率的影响有比较详细的研 究【3 1 。 1 1 2 多级熔融分步结晶技术及研究进展 区别于溶液结晶，熔融结晶的操作温度是在结晶组分的熔点附近，而溶液结 晶过程和操作温度主要取决于溶剂的性质；熔融结晶的产品常常呈液相或整体固 相，仅在熔融结晶过程中包含有固液两相的结晶转化，熔融结晶的目的常常不是 得到粒状产品，而是为了分离与纯化某一物质，超纯物质的提取是熔融结晶特有 优势。 由于对产物纯度的要求，一步结晶无法获得足够纯的产品。因此，随着结晶 技术的发展，分步结晶法也应运而生。分步结晶法分为连续分步结晶和间歇分步 结晶两大类。连续分步结晶技术发展较早。在五十年代，a r n o l d 就提出了类似于 精馏原理的分步结晶概念；1 9 6 1 年，s c h i l d k n e c k t 提出了一种实验室规模的立式 旋转螺旋多级分步结晶器；1 9 6 3 年，美国菲利浦石油公司开发了脉冲塔式结晶 器；六十年代，日本开发了k c p 型结晶器；1 9 7 1 年，澳大利亚联合碳化合物公 司开发了b r o d i c 提纯器；1 9 7 2 年，荷兰国立中央应用科学院( t n o ) 物理化学 所提出了t n o 分步结晶器；七十年代中期，新日铁化学公司佐久间清等人开发 了b m c 型结晶器；1 9 8 3 年，日本月岛公司提出了c c c c 型结晶器【4 j 。连续分步 结晶一般采用塔式设备，其优点是有较高的生产速率，并能适应连续生产的需要， 但复杂的运动部件是设备造价高，且操作难度大，缺乏通用性。为了克服这些缺 陷，间歇分步结晶技术诞生了。其代表为瑞士m w b 公司1 9 7 2 年开发的s u l z c r - m w b 法和西德r i l t g e r s 公司1 9 8 2 年开发的r i i t g c r s 法。间歇分步结晶改用管式 设备，虽然相对体积较大，但结构简单，操作方便，产品纯度高，目前应用更为 广泛【5 1 。 以下是多级熔融分步结晶的示意图，每一级都是一个完整的熔融结晶过程， 包括进料、冷却、发汗和融化四个主要步骤。 第一章文献综述 |l i 连续通气 静置 ( 2 ) 在熔融结晶过程中，延长发汗阶段的时间有利于提高目标产物的纯度， 但同时也会对产物的收率造成影响，合理的时间分配应根据产物所需的纯度及成 本来确定。 ( 3 ) 针对脉冲式鼓泡在结晶器内上升的运动属于比较典型的活塞流，本文 采用v o f 模型来处理氮气对甲酚熔体的气液两相流动，采用r n gk - e 湍流模 型进行模拟计算，计算的结果与实验现象和数据吻合良好。 ( 4 ) 弹状气泡与壁面之间形成的薄液膜区使得熔体与晶体壁面之间的层流 内层变薄，减小了传热与传质的边界层厚度；同时在这一区域动压力和液相流动 速度也得到加强。这些因素加强了层流层与液相主体之间的传质和传热，从而提 高了熔融结晶的效果。 结晶过程中固液之间的传质和传热机理非常复杂，流动相的状况对结晶的 影响还是停留在定性分析的阶段。随着结晶理论的逐渐成熟，计算流体力学与边 界层理论的进一步发展，将几者结合起来对结晶过程机理进行更详细的研究将是 今后发展的方向。本文利用先进的c f d 模拟技术，在熔融结晶过程脉冲式鼓泡 技术的理论研究中取得了一定的进展。 参考文献 参考文献 1 】丁绪淮，谈道，工业结晶，北京：化学工业出版社，1 9 8 5 ，1 2 2 】李士雨，秦文军，王静康，熔融结晶技术用于制备高纯对二氯苯，化工 装备技术，1 9 9 4 ，第1 5 卷，第4 期：l 4 3 】k w a n g - j o o 硒m ，j o a c h i mu l r i c h ，aq u a n t i t a t i v ee s t i m a t i o no f p u r i t ya n dy i e l d o fc r y s t a l l i n el a y e r sc o n c e r n i n gs w e a t i n go p e r a t i o n s ，j o u r n a lo f c r y s t a lg r o w t h ，2 0 0 2 ， 2 3 4 ：5 5 1 5 6 0 【4 姜玫，熔融分步结晶技术及其与精馏组合系统分离共熔型物系的研究， 硕士，天津大学，1 9 8 9 年 5 】田红兵，辛海伟，李振花等，多级间歇分步结晶过程的研究，化学工业 与工程，1 9 9 4 ，v 0 1 1 ln o 1 ：扣1 2 【6 】6 刘海岛，尹秋响，熔融结晶及其耦合技术研究的进展，化学工业与工程， 2 0 0 4 ( 9 ) ，第2 l 卷，第5 期：3 6 7 3 7 1 【7 】r o b e r t og u a r d a n i ，s e r g i om s n e i r o ，j o a c h i mu l r i c h ，e x p e r i m e n t a l c o m p a r i s o na n ds i m u l a t i o no fs t a t i ca n dd y n a m i cs o l i dl a y e rm e l tc r y s t a l l i z a t i o n , c h e m i c a le n g i n e e r i n gs c i e n c e ，2 0 0 1 ，5 ，2 3 7 1 2 3 7 9 8 】8p o s c h m a n n ，m ，u l r i c h ，j ，f r a c t i o n a ls u s p e n s i o nc r y s t a l l i z a t i o nw i t h a d d i t i o n a lp u r i f i c a t i o ns t e p s ，j o u r n a lo fc r y s t a lg r o w t h , 19 9 6 ，16 7 ：2 4 8 - 2 5 2 【9 】v e r d o e s ，d ，a r k e n b o u lgj ，u 1 r i c h ，j ， i m p r o v e dp r o c e d u r e s f o r s e p a r a t i n gc r y s t a l sf r o mt h em e l t ，a p p l i e dt h e r m a le n g i n e e r i n g ，19 9 7 ，v 0 1 17 n o s 8 10 ：8 7 9 8 8 8 【1 0 】汪斌，王车礼，云志，基于直接冷却固化与发汗提纯的熔融结晶研究， 江苏工业学院学报，2 0 0 4 ，第1 6 卷第2 期：3 3 3 6 【1l 】王化淳，马利群，谈道等，气泡管结晶提纯萘新工艺，化工学报，1 9 9 8 v 0 1 4 9n o 4 ：4 9 5 - 5 0 0 【1 2 】k w a n g - j o o k i m , j o a c h i mu l r i c h , p u r i f i c a t i o no fc r y s t a l l i n el a y e r sb y c o n t r o l l i n gt h et e m p e r a t u r eg r a d i e n t ，p o w d e r t e c h n o l o g y , 2 0 0 1 ，1 2 1 ：8 1 8 7 【1 3 】负军贤，沈自求，层式熔融结晶过程中的杂质包藏与晶层生长，石油化 工，2 0 0 2 ，第3 1 卷第1 0 期：8 6 1 8 6 4 1 4 】石建明，张绍军，许长春等，外降膜分步结晶器及其应用，化工机械， 2 0 0 2 ，2 9 卷第6 期：3 4 2 3 4 4 1 5 天津大学，粗对甲酚制备高纯对甲酚的工艺，中国，发明专利，c n 1 1 3 0 6 1 8 a ，1 9 9 6 年9 月1 1 日 1 6 殷钢，周蕊，刘铮等，对甲酚催化氧化反应及分离工艺研究进展，精细 化工，1 9 9 8 ，l ：4 m 4 3 【1 7 】孙玉泉，王锡宁，东玉武等，对甲基苯酚及其衍生物的合成与应用，山 东化工，1 9 9 9 ，3 ：3 1 3 4 【18 】d e v a s s y a ，b i j um ，s h a n b h a g a ，gv ，l e f e b v r e b ，f ，a l k y l a t i o no fp c r e s o 参考文献 1 w i t ht e r t - b u t a n o lc a t a l y z e db yh e t e r o p o l y a c i ds u p p o r t e do nz i r c o n i ac a t a l y s t ，j o u r n a l o f m o l e c u l a rc a t a l y s i sa ：c h e m i c a l ，2 0 0 4 2 1 0 ：1 2 5 - 1 3 0 1 9 】王化淳，许长春，张德立等，我国对甲酚化工新进展，化工进展，1 9 9 8 ， 3 ：2 5 - - 2 9 2 0 】杨丽萍，高纯度对甲酚生产工艺设计的优化，江苏化工，2 0 0 4 ，v 0 1 3 2 n o 2 ：5 2 - 5 4 2 1 】邓国才，崔春需，马之福等，甲苯磺化制对甲酚的生产工艺路线，天津 化工，1 9 9 9 ，2 ：2 。8 2 2 】孙玉泉，王锡宁，东玉武等，对甲基苯酚及其衍生物的合成与应用，山 东化工，1 9 9 9 ，3 ：3 1 3 4 2 3 】蒋胤节译自u s p , 4 4 9 1 6 7 7 ( 1 9 8 5 ) ，结晶法分离间对甲酚，煤化工，1 9 9 5 ， 1 ：5 8 - - 6 0 【2 4 】邓国才，崔春需，马之福等，对甲酚与间甲酚的分离，天津化工，1 9 9 5 ， 4 ：1 2 1 5 【2 5 】周银娥，陈爱刚，尿素法分离间、对甲酚工艺的优化，江苏化工，1 9 9 7 ， 1 0 ：5 0 5 1 2 6 】尚四华，朱青青，阮毅等，尿素与间甲酚共晶法分离间对甲酚，化学 研究与应用，2 0 0 3 ，v o l l5 ，n o 6 ：8 7 1 8 7 2 【2 7 】i m b e r t ，f e ，g n e p ，n ，a n dg u i s n e t ，m ，c r e s o li s o m e r i z a t i o no i lh z s m 5 ， j 趴瓜n a lo fc a t a iy s i s ，1 9 9 7 ，1 7 2 ：3 0 7 - 3 1 3 【2 8 】i m b e d , f e ，g n e p ，n ，a n dg u i s n e t ，m ，c o m p a r i s o no fc r e s o l t r a n s f o r m a t i o no nu s h ya n dh z s m 一5 ，j o u r n a lo fc a t a l y s i s ，2 0 0 0 ，19 5 ：2 7 9 , 2 8 6 【2 9 】马利群，许长春，张绍军等，对甲酚提纯新工艺的研究，石油化工，1 9 9 7 ， 2 6 ：1 1 7 1 1 9 【3 0 】何平，马利群，庞金铭等，高纯对甲酚分步结晶控制系统软件开发，化 工自动化及仪表，1 9 9 6 ，2 3 ( 6 ) ：8 1 1 3l 】d e rb l a s e n s i u l e n k r i s t a l l e r e i nn e u c sv e r f a h r e nz u rf r a k t i o n i e r t e n k r i s t a l l i s m i o nv o ns c h m e l z e nn a c hd e mg e g e n s t r o m p r i n z i p ，c h e m i e i n g e n i e u r t e c h n i k ，1 9 8 3 ，v 5 5 ，i s s u e1 ：4 5 4 6 【3 2 】傅德薰，马延文，计算流体力学，北京，高等教育出版社，2 0 0 2 7 ， 1 - 2 3 3 梁鸿英，甲烷湍流射流燃烧系统氮氧化物模型的研究，硕士，天津大学， 2 0 0 5 年 【3 4 】x u e p i n gl i ，c o m p u t a t i o n a ls i m u l a t i o no ft u r b u l e n ts i n g l ep h a s ea n d m u l t i - p h a s ef l o w s ，d o c t o ro fp h i l o s o p h y , c l a r k s o nu n i v e r s i t y , 19 9 6 【3 5 e l i z a b e ta n a n a yc r u zt o r t e s ，e x p e r i m e n t a la n dn u m e r i c a lm o d e l l i n go f h i g hd e n s i t yc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e d s ，d o c t o ro fp h i l o s o p h y , t h eu n i v e r s i t yo f n e wb r u n s w i c k , 2 0 0 3 3 6 】a n g l a r t ，h ，n y l u n d ，o ，c f da p p l i c a t i o nt op r e d i c t i o no fv o i dd i s t r i b u t i o ni n b u b b l yf l o w si nr o db u n d l e s ，n u c l e a re n g i n e e r i n ga n dd e s i g n ，19 9 6 ，16 3 ：8 1 9 8 5 3 参考文献 【3 7 】y m ，e h ，s u n , c g ，f a e a n ，a a ，c f dm o d e l i n go fm a s s - t r a n s f e rp r o c e s s e s i n r a n d o m l yp a c k e dd i s t i l l a t i o nc o l u m n s ，i n d e n g c h e m r e s 2 0 0 0 ，3 9 ： 1 3 6 9 1 3 8 0 3 8 f u h ey m ，a r t i na f a c a n , n a n d a k u m a rk ，l i q u i dh o l du pd i s t r i b u t i o ni n p a c k e dc o l u m n s ：g a m m ar a yt o m o g r a p h ya n dc f ds i m u l a t i o n ，c h e m i c a le n g i n e e r i n g a n d p r o c e s s i n g ，2 0 0 2 ，4 1 ：4 7 3 - - 4 8 3 【3 9 s a y a v u ri b a k h t i y a r o v , r u e la o v e r f c l ，c f dm o d e l i n ga n de x p e r i m e n t a l s t u d yo fr e s i n - b o n d e ds a n d a i rt w o - p h a s ef l o wi ns a n dc o r em a k i n gp r o c e s s ，p o w d e r t e c h n o l o g y , 2 0 0 3 ，1 3 3 ：6 8 7 8 4 0 】s h a a ，z ，o i n a s b ，p ，l o u h i k u l t a n e n a ，m ，a p p l i c a t i o no fc f d s i m u l a t i o nt o s u s p e n s i o nc r y s t a l l i z a t i o w - - f a c t o r sa f f e c t i n gs i z e - d e p e n d e n tc l a s s i f i c a t i o n ，p o w d e r t e c h n o l o g y , 2 0 0 1 ，1 2 1 ：2 0 - 2 5 4 1 】f a h m ib r a h i m , w o l f g a n ga u g u s t i n ，m a t t h i a sb o h n e t ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n o f t h ef o u l i n gp r o c e s s ，i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f t h e r m a ls c i e n c e s ，2 0 0 3 ，4 2 ：3 2 3 3 3 4 【4 2 】s m i r n o v a a ，0 v ，k a l a e v , vv ，3 du n s t e a d yn u m e r i c a la n a l y s i so f c o n j u g a t eh e a tt r a n s p o r ta n dt u r b u l e n t l a m i n a rf l o w si nl e cg r o w t ho fg a a sc r y s t a l s ， i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f h e a ta n dm a s st r a n s f e r , 2 0 0 4 ，4 7 ：3 6 3 - 3 71 【4 3 】y a n h n iy u a n ，m i n g h a nh a n , y o n gj i ne t a l ，e x p e r i m e n t a la n dc f da n a l y s i s o ft w o - p h a s ec r o s s c o u n t e rc u r r e n tf l o wi nt h ep a c k e dc o l u m nw i t han o v e li n t e r n a l ， c h e m i c a le n g i n e e r i n gs c i e n c e ，2 0 0 5 ，6 0 ：6 2 1 0 - - 6 2 1 6 【4 4 】v i a t c h e s l a vk u l i k o v , h e i k ob r i e s e n , w r o l f g a n gm a r q u a r d t , af r a m e w o r kf o r t h es i m u l a t i o no fm a s sc r y s t a l l i z a t i o nc o n s i d e r i n gt h ee f f e c to ff l u i dd y n a m i c s ， c h e m i c a le n g i n e e r i n ga n d p r o c e s s i n g ，2 0 0 6 ，4 5 ：8 8 6 - - - 8 9 9 4 5 】l i l n ，i ，c a l a y , rk ，h o l d o ，a e ，m o d e l i n gt w o p h a s ef l o w su s i n gc f d ， a p p l i e de n e r g y , 1 9 9 6 ，5 3 ：2 9 9 - 3 1 4 【4 6 】g o p a lm a d a n , v i s u a l i z a t i o na n dm a t h e m a t i c a lm o d e l l i n go fh o r i z o n t a l m u l t i p h a s es l u gf l o w , p h d ，o h i ou n i v e r s i t y , 19 9 4 【4 7 】t r i p l e t t ，k a ，g h i a a s i a a n , s m ，a b d e l k h a l i k , s 工，g a s - l i q u i dt w o - p h a s e f l o wi nm i c r oc h a n n e l sp a r ti ：t w o - p h a s ef l o wp a t t e r n s ，i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f m u l t i p h a s ef l o w , 1 9 9 9 ，2 5 ：3 7 7 - 3 9 4 【4 8 】t r i p l e t t ，k a ，g h i a a s i a a n ，s m ，a b d e l k h a l i k , s i ，g a s l i q u i dt w o - p h a s e f l o wi nm i c r oc h a n n e l sp a r t ：v o i df r a c t i o na n d p r e s s u r ed r o p ，i n t e r n a t i o n a lj o u r n a l o f m u l t i p h a s ef l o w , 1 9 9 9 ，2 5 ：3 9 5 - 4 1 0 4 9 s o k o l i c h i n , a ，e i g e n b e r g e r , g ，l a p i n ，a ，d y n a m i cn u m e r i c a ls i m u l a t i o no f g a s l i q u i dt w o - p h a s ef l o we u l e r e u l e rv e r s u se u l e r l a g r a n g e ，c h e m i c a le n g i n e e r i n g s c i e n c e ，1 9 9 7 ，5 2 ：611 , - 6 2 6 【5 0 j i a n g ，y ，m o h a n & k h a d i l k a r , m u t h a n n ah a 1 一d a h h a n ，c f dm o d e l i n go f m u l t i p h a s ef l o wd i s t r i b u t i o ni nc a t a l y t i cp a c k e db e dr e a c t o r s ：s c a l ed o w ni s s u e s ， c a t a l y s i st o d a y , 2 0 01 6 6 ：2 0 9 2 l8 【51 j i a n g ，y ，k h a d i l k a r , m r ，a 1 - d a h h a n , m h ，c f do fm u l t i p h a s ef l o wi n 参考文献 p a c k e d - b e dr e a c t o r s ：i k f l u i dm o d e l i n gi s s u e s ，a i c h ej o u r n a l ，2 0 0 2 ，4 8 ：7 0 1 - 7 1 5 【5 2 】j i a n g ，y ，k h a d i l k a r , m 1 l ，a 1 - d a h h a n , m h ，c f do fm u l t i p b a s ef l o wi n p a c k e d - b e dr e a c t o r s ：r e s u l t sa n da p p l i c a t i o n s ，a i c h ej o u r n a l ，2 0 0 2 ，4 8 ： 7 1 每刁3 0 【5 3 z h is h a n g ，a p p l i c a t i o no fa r t i f i c i a li n t e l l i g e n c ec f db a s e do nn e u r a ln e t w o r ki n v a p o r - w a t e rt w o p h a s ef o w , e n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n s o fa r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ，2 0 0 5 ，18 ：6 6 3 - 6 7 1 【5 4 】s u b h a s h i n ig h o r a i ，n i g a m , k d p ，c f dm o d e l i n go ff l o wp r o f i l e sa n d i n t e r r a c i a lp h e n o m e n ai nt w o - p h a s ef l o wi n p i p e s ，c h e m i c a le n g i n e e r i n ga n d p r o c e s s i n g ，2 0 0 6 ，4 5 ：5 5 - 6 5 【5 5 c h r i s t i a nd r u m m , h a n s - j 6 r gb a r t , h y d r o d y n a m i c si nar d ce x t r a c t o r ： s i n g l ea n dt w o - p h a s ep m e a s u r e m e n t sa n dc f ds i m u l a t i o n s ， c h e m i c a l e n g i n e e r i n gt e h c h n o l o g y , 2 0 0 6 ，2 9 ，n o 11 ：1 2 9 7 1 3 0 2 5 6 】v a l e r ia d a n i l o v , j o n gk o ol i m ，1 1m o o n 如t h r e e d i m e n s i o n a