泰勒反应器中操作参数对硫酸钡颗粒形貌和大小的影响研究

摘要

采用lobed形状内筒的泰勒反应器制备具有不同形貌和颗粒大小的硫酸钡粉体,并研究了过饱和度,进料速度和转速对此过程的影响.通过扫描电镜进行表征,观察到了粉体形貌在片状和米粒状之间的转变,并且颗粒大小分布在1500纳米到70纳米之间.研究结果表明,在低反应物浓度低转速的范围内,随着进料速度的增加,粉体形貌从米粒状到片状转变,进一步提高转速,粉体形貌则与进料速度无关,均呈现米粒状.在高反应物浓度下,转速对粉体形貌和大小的影响占主导作用,而进料速度没有影响.不论在高浓度还是低浓度的条件下,颗粒大小受转速影响很大,随转速增加而减小,但受进料速度的影响不如转速明显.在化学计量点,改变过饱和度,发现粉体形貌不变而大小随过饱和度的增加先减小后增大.反应物浓度的影响通过改变硫酸根离子浓度得到,结果发现硫酸根离子浓度对粉体形貌和大小的影响在高转速和低进料速度下较转速显著.由此可得到结论,泰勒反应器的流场,过饱和度和进料速度均对硫酸钡结晶过程有较大的影响.