陈祯，刘静，朱春英，付涛涛，马友光

（天津大学化工学院，化学工程联合国家重点实验室，天津300072）

引 言

气−液−固三相体系在化工生产过程中极为常见，如煤催化制燃料油[1]、重油裂化[2]、石油馏分的加氢脱硫[3]。近年来，微通道由于其较大的比表面积，良好的安全性能，易于集成放大，高效、可控等优点[4−9]在药物合成[10−12]、化学反应[13−15]、乳化[16−18]、纳米颗粒制备[19−21]等方面得到了广泛的应用。微反应器中气−液−固三相流动及反应过程逐渐成为微化工技术的研究热点之一。Liedtke等[22]研究了微通道中气体−浆料泰勒流的外部液−固传质特性。结果表明，由于液弹内部的Dean 涡流，当颗粒粒径小于100 μm，颗粒在液弹内均匀分布，粒径的变化对传质系数无显著影响。粒径大于200 μm时，由于颗粒质量过大，易在液弹底部发生沉降，粒径的变化对传质系数也无显著影响。粒径处于100～200 μm时，气体和浆料流量影响着液弹内颗粒的分布，颗粒粒径的变化对液−固传质特性有显著影响。Cai等[23]在微通道内泰勒流条件下探究了颗粒对水中CO2物理吸收的影响。实验结果表明，颗粒的粒径及吸附能力是影响增强因子的关键因素。随着吸附能力的增强，颗粒对传质的增强因子增大，对于吸附能力较弱的颗粒，其粒径对传质的影响不显著。Yu 等[24]研究了水平圆管中气泡的平移过程中颗粒在长气泡表面的覆盖过程。结果表明，颗粒由后至前逐渐覆盖整个气泡，气泡表面覆盖颗粒区域液膜的厚度远大于无颗粒区域，使得交界处的液膜呈现台阶状。……