Теоретические основы химической технологии, 2023, T. 57, № 6, стр. 681-696

ВВЕДЕНИЕ

Солнечная энергетика – одно из перспективных направлений развития-энергетики; на конец 2020 года выработка солнечной энергии от общей по всему миру составила 2.6% и с каждый годом увеличивается на 15–25% [1]. Несмотря на то, что из-за пандемии COVID-19 в 2020 г. общая выработка энергии снизилась, по солнечной энергии наблюдался рост. В России выработка солнечной энергии на 2020 год составила менее 2% (доля энергии, полученной при сжигании газа, составила почти 50%). Однако с каждым годом выработка солнечной энергии в России в год растет в среднем на 20% [1]. Солнечная энергия, в отличие от газа, относится к неисчерпаемым источникам энергии. В отличие от других источников неисчерпаемой энергии, солнечные батареи не оказывают существенного влияния на ближайшие участки экосферы. Солнечные панели используют в различных сферах – от повседневного быта до космической отрасли. Одним из основных направлений солнечной энергетики являются солнечные панели на основе перовскитоподобных элементов. Эти элементы интересны не только благодаря своей способности вырабатывать электроэнергию, но и люминесценцией. Солнечные панели на основе перовскитов уже приблизились к лучшим коммерческим решениям на базе кремния при более низкой стоимости и даже опережают кремниевые панели в ширине спектра преобразуемого в электричество света. Одним из главных недостатков солнечной энергетики на сегодняшний день является высокая стоимость производства солнечных батарей, так как для выработки энергии используются редкоземельные элементы. Для синтеза оксидных материалов, в том числе перовскитов, сотрудниками ФТИ им. А.Ф. Иоффе и СПбГТИ (ТУ) были разработаны несколько микрореакторов – со сталкивающимися струями (МРСС) и с затопленными струями (МРЗС) [2, 3], что позволило с высокой производительностью синтезировать субмикронные и наноразмерные частицы неорганических материалов, в том числе иттрий-алюминиевый гранат [4], наносвитки гидросиликата магния [5]. В работе [6] показано, что частицы феррита висмута, синтезированные в МРЗС, имеют неприемлемо высокие значения среднего размера и дисперсии, по сравнению частицами, синтезированными в МРСС. C 2019 г. начались разработки и исследования микрореакторов с интенсивно закрученными потоками различной геометрии и различающимися технологическими возможностями [7a ] . Один из них – одноступенчатый микровихревой струйный аппарат (микро-ВСА-1) [7–9]. Микрореакторы со сталкивающимися струями, как и микрореакторы с закрученными потоками, являются одним из современных средств интенсификации гидродинамики и массообмена [10–12]. В работе [11] приведены диаграммы современного оборудования и методов интенсификации процессов, в том числе включающих и химические реакции, а в [13] обсуждаются новые подходы к интенсификации в многофункциональных реакторах.

В недавнее время разработана концепция контролируемого синтеза, как в одно-, так и в двухфазных микрореакторах [14–24], некоторые обобщения приведены в обзоре [25].

Схема аппарата изображена на рис. 1.

Аппарат обладает высоким качеством микросмешения за счет высоких значений тангенциальной и осевой составляющих скорости в горловине, что достигается благодаря геометрии аппарата и кинематике потока [26–28]. Это позволяет получать наноразмерные частицы с высокой чистотой и контролируемыми размерами. Ранее в микрореакторах с закрученными потоками было синтезировано несколько сложных оксидов металлов [29], фториды кальция [30], материалы со структурой пирохлора [31].

Благодаря отсутствию движущихся частей и уплотнений, а также высокой производительности, аппарат привлекателен для промышленного синтеза наночастиц. Несмотря на весьма компактные размеры установки на основе данного микрореактора (не более половины письменного стола), с его помощью можно получать до 10 м³ в сутки суспензии с продуктом (примерно 200–300 кг/сут твердых частиц в пересчете на продукт).

Принцип действия аппарата (рис. 1) основан на преобразовании поступательного движения во вращательное с последующим ускорением потока [8, 26–28] и заключаются в следующем: растворы исходных реагентов подают в патрубки 1–5 (количество и тип используемых патрубков зависит от конкретных условий синтеза), по крайней мере один из них должен обеспечить закрутку потока.

Растворы, обладающие начальной окружной скоростью, попадают в зону сужения конфузора 9, радиус вращения потока жидкости уменьшается, а угловая скорость вращения относительно оси аппарата ω_z, как и тангенциальная v_t и радиальная v_r составляющие вектора скорости, увеличиваются [8, 26–28]. У входа в горловину 8 составляющая осевой скорости v_z достигает своего максимального значения. Таким образом, на входе в горловину все три компоненты скорости смеси в аппарате имеют максимальную величину. После горловины 8 поток попадает в диффузор 10, где происходит постепенное снижение скорости и восстановление давления. Благодаря геометрии аппарата удалось добиться соизмеримости всех трех компонентов скорости (радиальной, тангенциальной и осевой) и, тем самым, усилить конвективный перенос импульса, энергии и массы. Размеры микро-ВСА-1, представленного на рис. 1: d₁ = 5 мм, d₂ = 20 мм, d₃ = 2.7 мм, d₄ = 20 мм, d₅ = = 2.2 мм, l₃= 10 мм, β = 30°, γ = 35° (габаритные размеры 70 × 70 × 140 мм). К преимуществам данного реактора можно отнести: низкие затраты энергии на смешение, непрерывность процесса, низкая металлоемкость и стоимость изготовления, высокая производительность, снижение непроизводительных затрат реагентов. Для сравнения эффективности реактора микро-ВСА-1 с одним из существующих аналогов был изготовлен Т-образный микрореактор с затопленными сталкивающимися струями (T-mixer) (рис. 2) с размерами: d₁ = 5 мм, d₂ = 8 мм, d₄ = 20 мм, l₃ = 50 мм, l₄ = 120 мм, β = 22° (габаритные размеры: 320 × 20 × × 200 мм).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Для анализа эффективности микрореакторов в процессах синтеза наноразмерных и субмикронных частиц необходимо определить, с одной стороны, качество микросмешения, а с другой – энергетические затраты, которые чаще всего характеризуют удельной скоростью диссипации энергии, являющейся показателем, универсальным для аппаратов различной геометрии и основанных на различных принципах действия.

Индекс сегрегации. Для оценки качества микросмешения использовался индекс сегрегации X_S, для микрореакторов его рекомендуется определять по йодид-иодатной методике [32–35]. Методика основана на параллельных конкурирующих реакциях Виллермо–Душмана – реакции нейтрализации (1) и окислительно-восстановительной (2):

Образовавшийся в реакции йод превращается в трийодид согласно реакции

Метод основан на измерении чувствительного к перемешиванию выхода йода, который зависит от конкуренции между нейтрализацией кислоты и ее ролью в освобождении йода в реакции Душмана. Реакция (2) быстрая, имеет тот же порядок времени, что и перемешивание на микроуровне (микросмешения), но гораздо медленней реакции (1). В случае идеального микросмешения, кислота расходуется только первой реакцией (1), которая протекает существенно быстрее окислительно-восстановительной реакции (2). Вторая реакция при этом не может протекать в силу стехиометрического недостатка серной кислоты.

В случае плохого микросмешения время распределения серной кислоты может оказаться больше характерного времени окислительно-восстановительной реакции. В результате возникает локальное перенасыщение некоторых микрообъемов реактора серной кислотой, которая, после участия в реакции (1) с ионами бората, способна реагировать с ионами йодида и иодата с образованием йода I₂ (2). В этой системе ионы йода и иодида реагируют с образованием трийодида (3). Таким образом, концентрация образовавшегося трийодида является мерой сегрегации ионов в растворе [32–35].

Для нахождения концентрации трийодида с помощью спектрофотометра измеряют оптическую плотность D полученного на выходе из реактора раствора на длине волны 353 нм [34]. По формуле Бугера–Ламберта–Бера находят концентрацию трийодида в полученном растворе:

В формуле (4) E₃₅₃ = 2395.9 м²/моль – коэффициент экстинкции на длине волны 353 нм [33], L – длина оптического пути (в рассматриваемом случае L = 10 мм). Индекс сегрегации показывает, насколько степень микросмешения в реакторе близка к идеальной и варьируется от X_S = 0 (идеальное микросмешение) до X_S = 1 (полная сегрегация ионов или молекул). Индекс сегрегации рассчитывают по формуле:

Селективность по определяемому веществу (суммарно йоду и трийодиду) находят по формуле:

Селективность при полной сегрегации определяют по формуле:

Удельная скорость диссипации энергии. Для изучения процесса гидродинамики в микрореакторе были найдены следующие параметры: мощность, затрачиваемая на перемешивание, и удельная скорость диссипации энергии. Мощность, затрачиваемую на перемешивание, находили из уравнения Бернулли, полученного для реакторов с двумя или более входными патрубками и одним выпускным патрубком [36, 37]:

Предполагалось, что вся диссипируемая в аппарате мощность затрачивалась на деформацию элементов жидкости, а в конечном счете – на перемешивание, и находилась по формуле (9):

Удельная скорость диссипации энергии, часто используемая как универсальный показатель энергетической напряженности процессов перемешивания, в том числе микросмешения, рассчитывалась по формуле:

Для понимания особенностей гидродинамики исследуемого аппарата было выполнено несколько серий численных расчетов с использованием программы Comsol Multiphysics v. 6.1 (модуль Turbulent Flow, k-ε). Граничные условия на входных патрубках задавались средней скоростью потока (например, 3.979 м/с при расходе 3.0 л/мин) при диаметре начальной зоны патрубков в 4 мм (диаметр шланга и тройника, на которых проводились измерения в эксперименте), на выпускном патрубке атмосферным давлением. Свойства среды соответствовали свойствам воды при температуре 20°C, поскольку концентрация реагирующих веществ крайне мала, чтобы изменить плотность и вязкость воды.

В программе Comsol Multiphysics методом конечных элементов наряду с уравнениями неразрывности и Навье–Стокса (в стационарной постановке) решалась система уравнений для определения кинетической энергии турбулентности k и удельной скорости диссипации энергии ε.

Для проверки численной сходимости предварительный расчет проводился на сетках с уменьшающимся размером элемента, пока не была достигнута заданная точность не более 4%. В основных расчетах использовалась сетка “normal” с числом элементов 548 × 10³ на микро-ВСА № 1 и 386 × 10³ на Т-образном реакторе.

Для обобщения результатов расчетов из программы Comsol Multiphysics использовались следующие параметры:

Поскольку зона с максимальной диссипацией энергии приходилась в микро-ВСА-1 на горловину, для скорости диссипации в такой зоне использован индекс “neck”, этот же термин условно применен и к Т-образному реактору.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Описание установки. В экспериментах использовалась лабораторная установка, модификации которой (для определения удельной скорости диссипации энергии и для измерения индекса сегрегации) изображены на рис. 4 и рис. 5.

Растворы подавали в аппараты по фторопластовым и полиуретановым шлангам с внутренним диаметром 4 мм с помощью шестеренных насосов TOPSFLO модели MG213XK/DC24WI (рабочий расход до 3.6 л/мин, давление до 7 бар). Экспериментальным путем было найдено время разгона насосов до заданного расхода, которое составило не более 0.5 с. Для измерения расходов использованы электромагнитные расходомеры Badger Meter M2000 с погрешностью 0.25%, показания которых не зависят от плотности, температуры и давления измеряемой жидкости. Для измерения давления использованы манометры марки “Элемер” (модель АИР-20/М2) с погрешностью 0.6%. Сигналы от всех приборов были подключены к ноутбуку с помощью аналогово-цифрового преобразователя L-CARD E14-440 с погрешностью измерений 0.05%. Все приборы прошли тарировку, погрешность которой составила не более 3%. Для измерения массы реагентов использовались аналитические весы OHAUS Pioneer PX-224 первого класса точности. Для измерения оптической плотности растворов по йодид-иодатной методике использовался спектрофотометр ОКБ Спектр “СФ-2000” с погрешностью 1%.

Методология. Исследовались два различных метода подачи в микро-ВСА-1: через тангенциальный и центральный патрубки (Т + Ц) (при этом раствор серной кислоты подавался через центральный патрубок (рис. 3а); через два тангенциальных патрубка (Т + Т), расположенных диаметрально противоположно (рис. 3б). При проведении опытов для полного заполнения растворами Т-образный реактор переворачивался на 180°, к его выходу был присоединен шланг из ПВХ внутренним диаметром 8 мм и длиной 430 мм.

Эксперименты проводились при суммарном расходе от 2 л/мин (так как при более низких расходах не весь объем аппаратов заполнялся жидкостью, а показания измерительных приборов сильно колебались из-за пульсаций объема газа, образовавшегося в аппарате) до 7 л/мин (соответствует максимальному суммарному расходу используемых насосов). Для стабилизации потока и удобства сбора продукта к выпускному патрубку микро-ВСА-1 была присоединена трубка длиной 200 мм и внутренним диаметром 20 мм. При вычислении полного объема реактора удлиняющие трубки у микро-ВСА № 1 и T-образного реактора не учитывались.

При исследовании качества микросмешения по йодид-иодатной методике в ходе предварительных экспериментов была найдена оптимальная концентрация серной кислоты 0.0198 моль/л, которая позволяет охватить все типы подключения на всем диапазоне расходов в интервале линейности закона Бугера–Ламберта–Бера.

Установка для исследования качества микросмешения изображена на рис. 5. В ней, в отличие от установки на рис. 4, отсутствовали манометры, а вся система работала “на проток”. Растворы исходных веществ помещались в емкости 7. В экспериментах раствор с продуктами, образовавшимися в аппаратах при пуске насосов и непосредственно перед их остановкой, собирался в отдельный стакан 10, основная часть раствора собиралась в стакан 2 и подвергалась дальнейшему анализу. Данная смесь помещалась в спектрофотометр для нахождения оптической плотности в течение 1 мин; в каждом опыте на СФ-2000 измеряли образцы в пяти кварцевых кюветах в автоматическом режиме. Каждый опыт повторяли не менее трех раз. По методике, изложенной выше, рассчитывали индекс сегрегации [32–35].

Для измерения скорости диссипации энергии использовалась установка, изображенная на рис. 4. В замкнутом контуре установки циркулировала дистиллированная вода. В течение всего эксперимента проводили замеры температуры воды ртутным термометром с ценой деления шкалы 0.1°С. В приемную емкость для предотвращения попадания пузырьков воздуха из реактора во всасывающую линию установили разделительную перегородку.

Поскольку в диффузоре и выпускной трубке 6 микрореактора микро-ВСА-1 (рис. 1) под действием центробежных сил жидкость отбрасывалась к стенкам и занимала не полное сечение, использование формул (8) и (9) для нахождения мощности, затрачиваемой на перемешивание, стало бы не вполне корректным. Для заполнения выпускную трубку погружали в воду (рис. 4), в результате появлялась определенность по данным на выходе из аппарата для уравнения Бернулли (8). Наряду с экспериментальными методами для нахождения удельной скорости диссипации энергии использовали численное моделирование в программном пакете Comsol Multiphysics 6.1, как описано выше.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Из графиков, представленных на рис. 6, следует, что микро-ВСА-1 при подаче в патрубки Т + Ц продемонстрировал наилучшее качество смешения. В зависимости от расхода индекс сегрегации X_S находится в диапазоне 0.04–0.01.

При подаче в патрубки Т + Т микро-ВСА-1 индекс сегрегации X_S оказался от 2 до 4 раз выше, причем при более высоких расходах отношение значений X_S для двух способов подключения в микро-ВСА-1 становится более значительным. Это связано с тем, что контакт между растворами при подключении Т + Т происходит в широкой зоне аппарата с минимальными скоростями растворов, где уровень ε минимальный и качество микросмешения существенно ниже.

Качество микросмешения в Т-образном реакторе хуже, чем в микро-ВСА-1 при подаче в патрубки Т + Т примерно на 10%, и в 2.2–4.4 раза хуже, чем при подаче в патрубки Т + Ц. Во всех наблюдаемых зависимостях значение индекса сегрегации уменьшается с увеличением суммарного расхода. Методом наименьших квадратов получены аппроксимационные уравнения X_S = f(Q) для линий, показанных на рис. 6; наилучшее соответствие показали линейные зависимости:

Коэффициенты детерминации для уравнений (15), (16) и (17) составили 0.891, 0.774 и 0.846 соответственно.

На рис. 7 показаны зависимости мощности N, затрачиваемой на перемешивание, от суммарного расхода Q, найденные экспериментальным путем. Из графиков видно, что в Т-образном реакторе значения N ниже, чем в микро-ВСА-1 на порядок, что свидетельствует об ограниченных возможностях по диссипации энергии, а значит, и по интенсификации смешения в Т-образном реакторе. Низкие значения индекса сегрегации означают, что качество микросмешения при подаче Т + Ц наилучшее по сравнению с двумя другими способами смешения в исследованном интервале расходов.

Из рис. 7 видно, что при подаче в патрубки Т + Т при Q > 4 л/мин происходит отклонение от прямой для мощности, затрачиваемой на перемешивание в микро-ВСА-1. По-видимому, это отклонение от линейности (в логарифмических координатах) обусловлено появлением кавитации в горловине аппарата (рис. 8), на создание которой и затрачивается дополнительная энергия. Поэтому линия 2 на рис. 7 была построена по точкам, которые соответствуют расходам Q < 4 л/мин. Линии на рис. 7 аппроксимированы уравнениями:

Отметим, что в уравнениях (18)–(20) значения показателя степени близки к теоретическому значению 3.0, при этом повышенные его значения в уравнениях (18) и (19) можно также, по-видимому, отнести к возникновению кавитации в центре вихря в горловине и в начале конфузора.

Возникновение кавитации в зоне горловины затопленного аппарата при подаче в патрубки Т + Т хорошо видно на рис 8. Когда аппарат не затоплен, то при таком же подключении патрубков (Т + Т) в горловине происходит подсос воздуха из атмосферы (рис. 9). По-видимому, подача растворов в два тангенциальных патрубка приводит к существенной закрутке потока и усилению вакуума в зоне горловины (по сравнению с подключением Т + Ц).

По результатам моделирования гидродинамики в исследованных аппаратах в программе Comsol Multiphysics были найдены зоны в реакторах, где происходит основная (наибольшая) диссипация энергии. Распределения удельной скорости диссипации энергии (в м²/с³ = Вт/кг) для трех случаев представлены на рис. 10–12. Под “основной зоной” здесь понимается область, где концентрируется большая часть диссипируемой энергии, т.е. где скорости диссипации энергии наиболее высокая для данной геометрии аппарата и при заданных расходах.

Границы зон с высокой скоростью диссипации энергии для трех исследованных случаев представлены на рис. 13. Значения объемов и удельной скорости диссипации, найденные при численном моделировании, и значения φ, Θ, ψ и ζ, рассчитанные с помощью уравнений (11)–(14), представлены в табл. 1.

Результаты численного моделирования показали, что в Т-образном реакторе половина диссипирующейся энергии приходится на входные патрубки, где процесс смешения еще не происходит. Объем зоны максимальной диссипации V_dis в микро-ВСА № 1 при подключении Т + Ц больше, чем при подаче Т + Т примерно в 1.7 раза, но и энергии в этой зоне диссипируется больше. В итоге получена сопоставимая удельная скорость диссипации энергии в зоне максимальной диссипации в аппарате микро-ВСА № 1 при различных способах подключения, а именно, значения ε_neck в микро-ВСА при подаче Т + Т примерно в 1.16–1.42 раза выше, чем при подаче Т + Ц (с увеличением расхода значение растет). Отметим, что объем зоны с максимальной скоростью диссипации в Т-образном реакторе на порядок больше, чем в микро-ВСА, при этом уровень скорости диссипации ε_neck на два порядка ниже. Этим, в частности, и обусловлено снижение качества микросмешения в Т-образном аппарате по сравнению с микро-ВСА.

Значения ε_total при способе подачи Т + Ц в 1.16 до 1.05 раза выше (значение снижается с ростом расхода), чем при способе подачи Т + Т, а значение комплексного показателя ζ, характеризующего отношение мощностей в зоне с максимальной диссипацией к общей диссипации мощности, выше (от 1.09 раз для Q = 6.0 л/мин до 1.23 раз для Q = 3.0 л/мин). т.е. этот показатель вряд ли можно считать основным при анализе причин улучшения качества микросмешения по объему аппарата для способа Т + Ц.

Важно еще раз отметить, что несмотря на относительно высокие значения скорости диссипации в горловине для способа Т + Т, контакт между растворами происходит в широкой части аппарата, где значения ε минимальные, что и приводит к снижению индекса сегрегации при таком способе контактирования растворов.

Относительные объемы зоны с максимальной скоростью диссипации (значения параметра φ) для способов Т + Ц (10.3%) и Т + Т (6.3%) сопоставимы, и существенно ниже, чем для Т-образного аппарата (23.4%), что является показателем более высокой объемной концентрации диссипируемой энергии в микро-ВСА в зоне горловины.

На рис. 14а представлена зависимость средней скорости диссипации энергии по объему аппаратов ε_total от суммарного расхода Q, а на рис. 14б – зависимость средней скорости диссипации энергии в зонах повышенной диссипации ε_neck от суммарного расхода Q. Диссипируемая мощность была найдена экспериментально по формулам (8), (9), а объем – моделированием в Comsol. Из графиков на рис. 14а следует, что микро-ВСА-1 превосходит Т-образный реактор по средней скорости диссипации энергии по всему объему примерно на порядок, а по средней скорости диссипации энергии в зоне горловины (рис. 14б) – на два порядка. При этом при обоих способах подачи в микро-ВСА-1 значения ε_neck примерно одинаковы, а при расходах около Q = 1 л/мин ε_total при подключении Т + Ц примерно в два раза больше, чем при подключении Т + Т. При этом при больших расходах (Q > 5 л/мин) для обоих способов подачи значения ε_total примерно одинаковы. Средняя скорость диссипации энергии в микро-ВСА-1 при максимальном расходе составляет 1500 Вт/кг. Определены параметры уравнений, аппроксимирующих экспериментальные точки на рис. 14а:

а также для точек, представленных на рис. 14б:

На рис. 15 представлены линии зависимости скорости диссипации энергии в зоне повышенной диссипации от суммарного расхода, найденные с помощью численного моделирования в программе Comsol, аналогичные графикам на рис. 14б. Найдены уравнения линий, аппроксимирующих точки на рис. 15:

На рис. 16 представлены зависимости индекса сегрегации от скорости диссипации энергии в области высокой скорости диссипации (зоне горловины). Графики на рис. 16а построены по экспериментальным данным, а на рис. 16б – по результатам численного моделирования в программе Comsol. Из графиков на рис. 16 видна общая закономерность, известная из работ [35–37], характеризующаяся улучшением качества микросмешения с повышением скорости диссипации энергии. Несмотря на то, что скорость диссипации энергии в реакторе микро-ВСА-1 при подаче Т + Т сопоставима с подачей Т + Ц, качество микросмешения при подаче Т + Т хуже в два раза при одинаковых значениях ε. Таким образом, удельная скорость диссипации энергии не является однозначным фактором, определяющим качество микросмешения; аналогичные выводы можно сделать из графиков, представленных в [34] при сравнении микрореакторов восьми типов. По нашему мнению, в данном случае этот эффект связан с тем, что зона с высокой скоростью диссипации энергии начинается от плоскости среза сопла, а при подаче растворов по способу Т + Т вещества начинают смешиваться в камере, где скорость диссипации намного ниже; при подаче растворов по способу Т + Ц раствор, подаваемый через осевой патрубок, попадает непосредственно в зону с высокой скоростью диссипации энергии.

Точки, представленные на рис. 16а, аппроксимированы линейными уравнениями:

Коэффициенты детерминации для уравнений (30), (31) и (32) составили 0.858, 0.692 и 0.854 соответственно. На рис. 17 представлен корреляционный график, характеризующий достаточно высокую степень соответствия результатов численного моделирования экспериментальным данным (по средней скорости диссипации энергии в горловине).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди двух исследованных реакторов наиболее оптимальным является смешение в микро-ВСА-1, причем из двух способов подачи предпочтительной является подача в тангенциальный и центральный патрубки. Данный способ подачи обеспечивает более чем в два раза лучшее качество микросмешения (по значениям X_S) при сопоставимой скорости диссипации энергии, чем при подаче в два тангенциальных патрубка. Т-образный миллиреактор уступает микро-ВСА-1 по качеству микросмешения. Это обусловлено тем, что в микро-ВСА-1 диссипация энергии происходит в существенно меньшем локальном объеме, за счет чего достигаются удельные значения диссипации до 5000 Вт/кг, причем через этот объем проходит вся масса контактирующих растворов. Кроме того, наличие интенсивной закрутки и ввод второго раствора в уже разогнавшийся закрученный поток (при способе подачи Т + Ц) обеспечивают повышенное качество микросмешения. Выявленные в данной работе результаты позволяют объяснить причины получения в микро-ВСА-1 наноразмерных и субмикронных частиц с высокой чистотой (отсутствие примесных фаз) и минимальным размером агрегатов.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 20-63-47016.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

ИНДЕКСЫ