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Computational fluid dynamics simulation and experimental study on mixing performance of a three-dimensional circular cyclone-type microreactor

引用

Chinese Chemical Letters 2024年第4期35卷 382-388页

作者： Shiyu Hou Maolin Sun Liming Cao Chaoming Liang Jiaxin Yang Xinggui Zhou Jinxing Ye Ruihua Cheng School of Chemical Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China School of Biomedical and Pharmaceutical Sciences Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China School of Pharmacy East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

Microchannels enable the fast and efficient mixing of multiphase *** this study, a millimeter-scale three-dimensional(3D) circular cyclone-type microreactor was designed for the *** flow characteristics and mixing intensity were simulated by computational fluid dynamics simulations at a flow rate range of 12–96 m L/min using a water/ethyl acetate *** the 3D variable-diameter structure,the microreactor induced paired opposite vortices and abruptly changed the local pressure to achieve a stable turbulent effect within the theoretical range of laminar *** injection simulations indicated that sufficient mixing units successfully promote fluid ***-coupling experiments showed a segregation index of X_S= 0.00,039 within a residence time of 9 *** experiments on the nbutanol/succinic acid/water system showed that the 3D circular cyclone-type microreactor achieved 100%extraction efficiency(E) in 4.25 s, and the overall volume mass transfer coefficient(K_La) reached 0.05–1.5s^(-1) in 12–96 m L/*** isolated yield of the phase transfer alkylation and oxidation reactions in the 3D circular cyclone-type microreactor achieved 99% within 36 s, which was superior to the coil microreactor and batch reactor.

关键词： Microfluidics passive microreactor CFD simulation Extraction Liquid-liquid biphase reaction

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