Управление перемешиванием в проточном микрореакторе с варьируемым зазором - Брацун (Dmitry A. Bratsun) Дмитрий Анатольевич; Сираев (Ramil R. Siraev) Рамиль Рифгатович (Вестник Пермского университета. Физика, 2017)
Микрореакторы с непрерывным потоком реагентов находятся в центре революции, которая происходит в химической технологии. В отличие от традиционных реакторов загрузочного типа, проточные реакторы имеют небольшой объем и обеспечивают высокую скорость движения растворителя, что дает возможность осуществлять быстрое перемешивание реагентов и эффективное протекание реакции. В работе теоретически рассматривается возможность использования ячейки Хеле-Шоу с переменной величиной зазора в качестве основного элемента реактора проточного типа. В качестве реакции интереса рассматривается протекающая в водном растворе реакция нейтрализации азотной кислоты гидроксидом натрия, которая в поле тяжести приводит к возникновению конвективной неустойчивости благодаря эффекту концентрационно-зависимой диффузии. Получены уравнения движения смеси, которые, в целом, являются аналогичными уравнениям фильтрации жидкости в пористой среде с переменной проницаемостью. С помощью численного моделирования показано, что прототипированием формы реакторной зоны можно успешно разделять входящие и выходящие потоки реагентов, контролировать интенсивность процессов перемешивания в нужных частях реактора, увеличивать или уменьшать величину продукта выхода. Обсуждается возможность управления хемогидродинамическими потоками в реакторе в реальном времени посредством локального изменения ширины зазора.