1.环隙式离心萃取器流动特性研究　　 采用计算模拟研究分离器或反应器内流动传递情况已经成为化工和冶金研究的热点，被认为是未来先进设备和工艺研究的主要方向。　　 本文利用重力场中的沉降模型对转鼓内液滴的离心沉降时间进行了估算，证实离心萃取器的分离效果不佳并不是因为沉降时间不够。　　 利用Fluent软件数值模拟了环隙内流场的结构，考虑了转鼓转速、入口流速和环隙宽度对环隙流场的影响。取得了如下结果:　　 (1)由于环隙宽度以及转鼓半径足够大，改变转鼓转速难以改变环隙流场流态;　　 (2)入口流速在小范围内变化时环隙内流态没有变化，当入口流速增加很大时，由于临界数Ta(c)r增加很多，环隙内Ta/Ta(c)r大幅减小，致使流态发生改变，涡的个数减少，混合变差，从而影响萃取效果;;　　 (3)环隙宽度变小时，环隙内涡的个数增加，混合状况有所改善。　　 (4)各操作条件下，环隙流场的底涡特长，说明存在严重的轴向混流。　　 (5)在环隙底部设置径向挡板，限制了底部涡流的尺寸，降低了环隙底部轴向混流，从而使环隙内乳化严重的现象有所改善。　　 利用数值方法研究了转鼓内流场，考察了添加竖向挡板以及流速对流场的影响。数值结果显示，添加竖向挡板后，转鼓内流场由Couette流变成单涡旋转流;入口速度改变后，转鼓腔体内流态结构没有变化，而涡心位置有所改变。　　 2.三液相喷嘴撞击流重排反应器的优化设计　　 本文针对石炼化组合工艺的环(己)酮肟重排生成(己)内酰胺的运行过程中，出现的出料管流动不畅、负荷超过40％即有副产物八氢吩嗪出现、正己烷脱酸困难、设备腐蚀严重等问题，设计了全新的三液相喷嘴，采用数值模拟及理论分析的方法，优化了喷嘴内部的几何参数，考察了结构改变后对喷嘴内部压差的影响，取得的主要研究进展和结论如下:　　 (1)计算了喷嘴内部环隙宽度1.1mm、流速20m/s时的环隙流场，计算结果显示环隙内为充分的湍流状态，有利于环己酮肟的溶解。　　 (2)CFD模拟比较了喷嘴中堵头为直角和圆形之间的差别，结果显示两端为圆形或椭圆形的设计压降略低于两端为直角形的设计。　　 (3)在同一流量下，酰胺化液进口小孔处狭缝延长后的喷嘴与原喷嘴的单相流场相比基本无变化，相比于狭缝突缩，狭缝延长所造成的压降几乎可忽略不计。　　 (4)当维持狭缝速度不变时，狭缝处于半径中间某处时溶质分散效果最好，而压降则单调上升，但幅度不大。　　 (5)在喷嘴后部设计了浸没撞击室，并计算了重排物料在撞击室中的停留时间，结果显示该时间基本满足完全重排反应的需要。