撞擊流

作為概念，由蘇聯科學家Elperin在1961年首先提出，原初構想，是使兩股等量氣體充分加速固體顆粒後形成的氣-固兩相流同軸高速相向流動並在兩加速管的中間即撞擊面上互相撞擊。兩股高速兩相流撞擊的結果，形成了一個高度湍動、顆粒濃度最高的撞擊區（impingement zone），為強化熱、質傳遞提供了極好的條件。

氣體連續相撞擊流

撞擊流的最初構思，是針對強化氣固相間傳遞過程。

氣體連續相撞擊流（Gas-continuous Impinging Streams, GIS）的共同特點：以氣體為連續相，連續相黏度低，與分散相密度差大，操作的撞擊速度高。從而導致撞擊區湍動強烈，相間相對速度

很大，分散相顆粒/液滴可以在兩股相向流體間做往復滲透振盪運動。

在兩相密度相差很大的體系如氣-固懸浮體中，顆粒因慣性可從一股流體滲入另一股反向流體，並在開始滲入反向流的瞬間，相間相對速度達到最大。滲入反向流後，顆粒又因反向氣流的摩擦阻力而減速；達到零速度後又被該氣流反向加速向撞擊面運動，隨後滲入原來的氣流。如此減幅振盪往復運動若干次後，顆粒的軸向速度逐漸消失，最後被撞擊後轉為徑向流動的氣流帶出撞擊區。

氣體連續相撞擊流的套用

撞擊流乾燥

針對不同的被乾燥物料，各國學者研發了多種撞擊流乾燥技術：1）撞擊流噴霧乾燥；2）顆粒物料撞擊流乾燥（分同軸水平撞擊和同軸垂直撞擊）；3）組合作用撞擊流乾燥（分為氣流-撞擊流乾燥、返料撞擊流-氣流-旋流乾燥、撞擊流研磨乾燥間歇撞擊流乾燥）；4）循環撞擊流乾燥。

撞擊流吸收

氣體連續相撞擊流特別適合液相進行快速不可逆反應的氣液相反應或化學吸收過程。

吸收裝置：霧化器和吸收室。

煙氣濕法脫硫

撞擊流燃燒

撞擊流研磨

液體連續相撞擊流

在包括化學和石油化學工業在內的過程工業中，很多過程在液相或以液體為連續相的相態條件下進行；這些過程大多數還涉及化學反應。由於液體屬於凝聚態體系，分子運動受到極大的限制。對於在分子尺度上進行的過程，微觀混合狀況變得非常重要。以發現其有效強化微觀混合的優異特性為契機，20世紀90年代以來，撞擊流領域的研究明顯轉向以液體連續相撞擊流（Liquid-continuous Impinging Streams，LIS）為重點。

當以液體為連續相時，分散相通常可以是固體或液體；以氣體為分散相顯然不是明智的選擇，實際意義不大。不論以固體或是液體為分散相，由於連續相黏度大且與分散相密度差異很小，相間摩擦力很大，分散相顆粒或液滴很快就達到與連續相相同或非常接近的速度並跟隨流線運動，不論其初始速度如何。因此，在LIS裝置正常操作中兩相間不可能有很大的相對速度。其次，在撞擊面處，由於摩擦力很大、連續相與分散相間密度差很小，分散相顆粒或液滴依靠慣性滲入反向流的傾向很微弱，往復滲透振盪運動難以發生。

撞擊流

基本介紹

撞擊流