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撞擊流（Impinging Streams, IS）作為一種獨特的流體力學(xué)現(xiàn)象，最早自1961年由蘇聯(lián)科學(xué)家Elperin提出以來，目前，其在化工、材料科學(xué)、環(huán)境工程等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。撞擊流的基本原理是兩股或多股流體以一定角度高速撞擊，形成高度湍動和混合的撞擊區(qū)，從而極大地強(qiáng)化了相間傳遞過程。本文將介紹撞擊流的原理及其在反應(yīng)設(shè)備制造中的應(yīng)用。

一、撞擊流的基本原理

撞擊流的基本原理可以概括為：兩股或多股相向流動的流體（包括氣-固、氣-液、液-液等組合）在高速撞擊的瞬間，形成一個高度湍動、顆粒濃度極高的撞擊區(qū)。撞擊過程中，流體的動能被充分利用，產(chǎn)生大量的湍流和剪切力，促進(jìn)了流體間的混合和相間傳遞。

具體來說，當(dāng)兩股流體撞擊時，它們的軸向速度在撞擊面上趨近于零，并轉(zhuǎn)化為徑向速度。由于分散相（如固體顆粒、液滴）的慣性，它們會滲入反向流體中，并在剛剛進(jìn)入的瞬間達(dá)到最大的相間相對速度。隨后，在摩擦力或其他阻力的作用下，顆?；蛞旱巫鲐?fù)加速運動，直至軸向速度減小至零，再被反向加速朝撞擊區(qū)域運動。這種往復(fù)滲透振蕩運動增加了顆?；蛞旱卧谧矒魠^(qū)中的平均停留時間，從而有效增強(qiáng)了接觸和混合效果。

其核心機(jī)制包括以下幾個方面：

1.高速流體的產(chǎn)生：通過特殊的噴嘴設(shè)計使流體（氣體或液體）獲得足夠的動能。

2.流體間的碰撞：高速流體以特定角度和速度相互碰撞，在碰撞點產(chǎn)生瞬時

的高溫和高壓環(huán)境。

3.化學(xué)反應(yīng)的激發(fā)：局部高能環(huán)境促使反應(yīng)物迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

4.產(chǎn)物的收集與處理：反應(yīng)產(chǎn)物隨后被收集并進(jìn)行進(jìn)一步處理。

撞擊流技術(shù)的原理

三、撞擊流技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：

撞擊流技術(shù)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，主要包括以下幾個方面：

1.撞擊流反應(yīng)器：

撞擊流反應(yīng)器通過兩股或多股流體的高速撞擊，實現(xiàn)了高效的混合和反應(yīng)。在化工領(lǐng)域，這種反應(yīng)器被用于多種化學(xué)反應(yīng)，如氧化、還原、酯化等。撞擊流反應(yīng)器能夠顯著提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，同時降低能耗和生產(chǎn)成本。

湖南經(jīng)源科技的MHR系列多效反應(yīng)機(jī)采用撞擊流反應(yīng)機(jī)理，特別適用于鋰電池正極材料中前驅(qū)體的制備，可實現(xiàn)快速、強(qiáng)效的共沉淀反應(yīng)，目前，此系列反應(yīng)機(jī)已形成一定規(guī)模的應(yīng)用。

共沉淀用撞擊流反應(yīng)器

2.撞擊流結(jié)晶器：

在結(jié)晶過程中，撞擊流技術(shù)可以促進(jìn)溶質(zhì)的過飽和和晶核的形成，從而得到粒度分布均勻、純度高的晶體產(chǎn)品。撞擊流結(jié)晶器在制藥、化工、食品等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

3.撞擊流混合器：
    撞擊流混合器利用撞擊流產(chǎn)生的湍流和剪切力，在對撞過程中使顆粒在懸浮分散狀態(tài)下進(jìn)入混合室。利用氣流控制對撞混合面的形態(tài)，使顆粒碰撞后相互嵌入，實現(xiàn)高效分散混合。

湖南經(jīng)源科技的MEM系列精密混合機(jī)，即采用撞擊流混合機(jī)理，特別適用于前驅(qū)體與鋰源的均勻混合，目前，此系列混合機(jī)已形成一定規(guī)模的應(yīng)用。

粉體撞擊流混合器

4.撞擊流乳化分散設(shè)備：
在乳液制備和分散過程中，撞擊流技術(shù)可以實現(xiàn)液滴的均勻分散和高效混合。撞擊流乳

化分散設(shè)備在化妝品、醫(yī)藥、食品等行業(yè)具有重要的應(yīng)用前景。

5.撞擊流粉碎器：
在超細(xì)粉體制備過程中，撞擊流技術(shù)可以利用高壓氣流帶動粉體顆粒，實現(xiàn)粉體的高速

撞擊，強(qiáng)化物料的碰撞、摩擦和剪切作用，從而超細(xì)粉體的制備。

湖南經(jīng)源科技PC系列氣流粉碎機(jī)（簡稱氣流磨）是一種應(yīng)用廣泛的粉體處理設(shè)備，其主要用于高硬度、高純度物料的粉碎。在新能源超細(xì)粉體制備中，已具有多個案例，成熟應(yīng)用。

粉體撞擊流粉碎器

四、應(yīng)用撞擊流技術(shù)的反應(yīng)設(shè)備的優(yōu)勢

撞擊流反應(yīng)設(shè)備相比傳統(tǒng)反應(yīng)設(shè)備具有以下優(yōu)勢：

1.高效混合：撞擊流技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)流體的高效混合和接觸，從而提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。

2.低能耗：由于撞擊流產(chǎn)生的湍流和剪切力能夠充分利用流體的動能，因此撞擊流反應(yīng)設(shè)備在能耗方面具有一定的優(yōu)勢。

3.易于操作和維護(hù)：撞擊流反應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且易于維護(hù)和清洗。

4.適應(yīng)性強(qiáng)：撞擊流技術(shù)可以適用于多種流體組合和反應(yīng)條件，因此具有廣泛的適用性。

五、結(jié)論

撞擊流技術(shù)作為一種先進(jìn)的流體力學(xué)現(xiàn)象，在反應(yīng)設(shè)備制造中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。通過利用撞擊流產(chǎn)生的高效混合和傳質(zhì)效應(yīng)，可以制造出高效、節(jié)能、操作簡便的流體設(shè)備。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，撞擊流技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為工業(yè)生產(chǎn)帶來革命性的變革。

目前，湖南經(jīng)源科技已開發(fā)出多款撞擊流設(shè)備，包括撞擊流混合機(jī)、撞擊流反應(yīng)機(jī)、撞擊流包覆機(jī)、撞擊流粉碎機(jī)等，且已在鋰電正極材料制備行業(yè)中的多個工藝段實現(xiàn)成功應(yīng)用。歡迎來電討論交流：15616155522 錢經(jīng)理