1、成果简介针对化工搅拌反应器内流体混合存在的能耗高、效率低及放大难等问题,项目研究了流体混沌混合机理及搅拌反应器强化方法,形成了搅拌反应器放大新技术。项目通过过程强化理论和非线性动力学原理的创新与应用,并与工艺创新和装备创新相结合,实现流体混沌混合过程的节能减排和清洁生产。(1)过程强化原理创新① 发现混沌混合调控流场结构规律以及强化高粘度流体混合过程。② 发现混沌混合强化流体传递与锰矿高效浸出的动力学行为和规律。③ 发现多相流搅拌强化提钒废水除杂新技术与混沌混合调控规律。④ 发现混沌电机耦合刚柔组合桨强化维生素E萃取分离和锰矿浸出行为及规律。⑤ 发现流体混沌混合过程强化与柔性轴调控流场规律。 ⑥ 应用分数阶傅里叶变换处理流体混沌混合信号及分析多相流体时空混沌信号。(2)节能减排工艺创新① 研发出刚柔组合桨强化高粘度流体混沌混合和锰矿浸出新技术。② 研发出多相流搅拌强化锰矿浸出与提钒废水除杂新技术。③ 研发出混沌电机耦合刚柔组合桨强化维生素E萃取分离和锰矿浸出新技术。(3)清洁生产装备创新① 研发出强化高粘度流体混沌混合的刚柔组合桨搅拌反应器装置1套。② 研发出刚柔组合桨强化锰矿浸出新工艺,改造了1条生产线。③ 研发出多相流搅拌强化锰矿浸出与提钒废水除杂工艺,改造了2条生产线。④ 研发出混沌电机耦合刚柔组合桨强化维生素E萃取分离新工艺,改造了1条生产线。⑤ 研发出混沌电机耦合刚柔组合桨强化锰矿浸出新工艺,改造了1条生产线。2、产业化前景及效益分析①该项目的应用提高了锰矿浸出率以及锰矿利用率,缩短了锰矿浸取时间,锰矿资源的服务年限延长10~15%;提高了城市污水处理效果以及絮凝剂的利用率,降低了能耗和成本;提高了萃取相中维生素E的含量以及维生素E转化率,减少了副反应的发生;提高了提钒废水除杂率以及废水中的锰资源回收率,资源得到循环利用;通过对重庆武陵锰业有限公司、秀山县嘉源矿业有限责任公司、中信大锰矿业有限责任公司、攀钢集团西昌钢钒公司、重庆三峡水务有限责任公司、西南合成医药集团有限公司的发展现状调研,明确了资源综合利用和节能减排等相关技术发展要求。②搅拌反应器是典型的化工操作单元,混沌混合强化搅拌技术,可以在众多行业推广应用,可推动我国化工及过程装备行业的健康发展。基于未来绿色发展趋势,明确了锰、钒矿行业、污水处理产业以及药品生产行业未来几年发展的重点,以及实现产业链的绿色技术方案,并对未来锰、钒矿行业、污水处理产业以及药品生产行业的绿色发展及结构完善提出了决策建议。3、产业化实施条件及预算① 生产性土建工程。加工项目生产车间。 ② 生产设备。车床等加工设备。 ③ 辅助工程、配套工程及设备。库房、办公用房等辅助工。④ 预算:60万。