并流下行循环流化床反应器中的气固传质特性

采用稳态吸附方法，测定了示踪剂在下行式流化床反应器中的轴向浓度分布，并与理论分布进行了拟合，利用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法，求取了不同操作条件下的轴向扩散系数与气固传质系数，藉以揭示并流下行循环流化床反应器中的气固传质特性。基于实验结果，通过因次分析与线性回归，得到了轴向扩散系数Ｅａ及传质系数ＫＦａ与操作条件的经验关联式。     

低分子量有机添加剂对内环流反应器中气含率和气液传质系数的影响

研究了的气升式内循环气液两相流反应器中某些添加剂（脂肪醇类、酯类、氨基酸类等）对传质特性的影响。实验发现氨基酸对传质几乎没有影响;正丁醇和乙酸乙酯对气液同传质有强化作用;而正己醇和乙酸丁酯仅有一定范围内增强传质,从而使体积传质系数出现了峰值。分析了体积传质系数ｋ１α和气含率εｇ与添加剂浓度之间的关系中三种不同现象出现的原因。     

环流反应器和搅拌槽传质特性的分析

本文测定了提升管为单段和提升管分为三段的气升式环流反应器中的液相体积氧传质系数。在螺带式搅拌桨反应器中测定了液相体积氧传质系数和功率消耗。实验体系为模拟生物发酵液非牛顿流体特性的羧甲基纤维素水溶液，本文还从液相体积氧传质系数及其单位液相积的的功耗所产生的的氧传质效果方面对提升管不分段和提升管分为三段的气升式环流反应器与螺带式搅拌反应器进行了比较。     

微膨胀床反应器压降及轴向扩散特性研究

以多孔的球、齿球和三叶草形催化剂为填充颗粒,考察了微膨胀床反应器的床层压降及液相总的和局部的轴向扩散特性。结果表明,3种催化剂床层压降都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;球形催化剂的床层压降最大,三叶草形催化剂的床层压降最小。通过示踪-响应法测定示踪剂在微膨胀床反应器中的停留时间分布,求取了床层总的和局部的彼克列数Pe。结果表明,3种催化剂总的彼克列数都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;局部的彼克列数随着催化剂床层轴向高度的增加而减小。3种催化剂床层的总的彼克列数大小依次为:球形最大,齿球形次之,三叶草形最小。     

导流管型鼓泡塔中带泡沫非牛顿型液体的气含率

在塔径０．１１２ｍ的三组不同直径导流管装置中，采用液体溢出法测定了带泡沫的非牛顿型液体的气含率，分析了表观气速Ｖｇ０和管径比（ＤＲ／Ｄ０）对气含率的影响。     

测定气—液—固搅拌槽内相含率分布取样法的改进

在化工冶金和环境保护等领域应用十分广泛的气—液—固三相搅拌槽反应器由于缺少基础实验数据造成设计放大的困难。对于能直接有效地反映反应器内部特性的分散相(气泡和固体颗粒)的局部相含率分布,目前仍然没有可靠的实验测量方法。在总结前人工作的基础上,设计了一种带喇叭口的取样管,并进行局部相含率的测量,验证了该取样管的可行性。当开口大小为取样管管径的3倍时测量结果最准确,开口朝下时更易收集气体。改进的取样法实现了对以空气为气相、水为液相、石英砂为固相的三相搅拌槽内局部相含率分布的测量。实验采用单层标准Rushton桨(RTD),通过实验数据分析发现:局部固含率由中心沿径向逐渐增大,由槽底向上则逐渐减小,而局部气含率则由中心沿径向减小,由槽底沿轴向分布较均匀,测定结果与对反应器的定性认识相符。     

超声波对氧气-水气液两相传质及表观溶解氧的影响

研究了20kHz超声波存在的条件下氧气-水气液两相传质系数及溶解氧。采用电化学法测量溶液的溶解氧。通过试验数据计算出有超声波和没有超声波条件下氧气-水气液两相体积传质系数。考察不同温度和不同超声功率条件下超声波对氧气-水气液两相传质系数及水中溶解氧的影响。结果表明,超声波能促进气液传质,超声波的存在会使氧气-水气液两相体积传质系数从0.004 4s~(-1)增大到0.005 5～0.006 9s~(-1),超声波降低了水的溶解氧平衡浓度,超声波的存在会使水中的表观溶解氧浓度降低10%～20%。     

双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽气液分散特性的数值模拟

采用基于气泡聚并和破碎机理的群体平衡(PBM-MUSIG)模型,对双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽内的气液分散特性进行了数值模拟;考察了不同通气量和操作转速下气液搅拌槽内流体流动,局部气含率和气泡尺寸的分布规律.模拟结果表明:通气工况下搅拌槽内的液相流场具有双循环流动形式;采用PBM-MUSIG模型预测的局部气含率分布与文献实验数据吻合较好;搅拌槽内气泡尺寸随转速增加而减小,随气量增加而增大;桨叶排出流区域内气泡尺寸较小,近壁区和循环区内气泡尺寸较大.     

搅拌反应器中氧气—正癸烷—水溶液体系的气液传质实验

用亚硫酸钠氧化法测定了机械搅拌高压釜中氧气－亚硫酸钠溶液体系，氧气－正癸烷－亚硫酸钠溶液体系和氧气－正癸烷－亚硫酸钠溶液＋表面活性剂的气液体积传质系数（ｋＬａ）．研究了搅拌转速、搅拌桨高度、有机相与水相体积比和表面活性剂浓度对ｋＬａ的影响，得到了经验关联式，ｋＬａ随有机相体积分离和表面活性剂浓度的增大而降低，随搅拌转速、搅拌桨高度与液相高度比的增大而增大。     

液体充气涡轮搅拌器的选择(液体搅拌之六)

液体充气时常发生化学反应。涡轮搅拌液体产生大界面的接触面积,并增加传质系数。涡轮搅拌的气——液装置基本上是一种在气——液相之间产生大界面接触面积的设备。一般采用少量可溶气体进入液体中而发生传质     

中等嗜热菌浸出黄铜矿的氧传质系数研究

针对中等嗜热菌对黄铜矿精矿(75.5%,CuFeS2)搅拌浸出中利用动态法测定氧传质系数kLα值进行了相关研究.结果表明,利用动态法可以有效测定搅拌浸出体系中的氧传质系数kLα值,同时可以得到体系中的细菌耗氧速率和饱和溶氧浓度值.研究还发现随着浸出时间的延长,分批搅拌浸出中的氧传递效率呈波动性变化,细菌耗氧速率呈下降趋势,而体系中的饱和溶氧浓度基本保持不变.     

气液两相鼓泡塔流区及其过渡的混沌分析

应用确定性混沌分析技术,以气液两民塔内的压力波动时间序列为分析对象,系统研究了鼓泡塔系统的混沌特性。结果表明,鼓泡内气液两相流动系数为混沌动力学系统,混沌特征参数最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数,Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵和关联维数Ｄ２等可以有效地表征鼓泡塔的流区及其过渡,混沌分析为定量判别鼓泡塔的流区及其过渡提供了新途径。操作条件对鼓泡塔内气液两相流动的混沌特性影响显示,表现为混沌特征参数值随表观气速增加而     

基于LF钢包炉气液两相区的三维Euler模型计算及分析

针对某钢厂85t圆筒型LF钢包炉，建立起了气液两相流三维Euler模型，通过对两相区基本参数气含率和速度分布的分析，得到钢包内气液两相区呈倒锥型结构的结论，很好地验证了全浮力模型理论。     

内循环气升式反应器内各分区的流动特性

本文以ＣＭＣ的溶液模拟微生物培养液的流变行为，在直径为０．１８８ｍ，高分别为１ｍ，２ｍ的两个反应器中测定各分区的气含率和液体循环速度，研究了它们与空塔气速，面积比，表观粘度以及塔高的关系。从实验数据得到了各区含率及液体循环速度的关联式。     

大型底吹炉气含率的数值模拟

利用数值模拟的方法,以大型底吹炉的气含率为参考指标,对气流入口速度、氧枪直径和熔池深度进行研究.结果表明：随着入口速度的降低,气含率的波动范围逐渐缩小;随着入口速度的增加,气含率逐渐增大,当入口速度超过270 m/s时,气含率增加幅度变小;气含率在较大的氧枪直径下波动范围更大,当直径达到60 mm时,瞬时气含率最大值可达6%;熔池深度在1.7～1.9 m处的气含率最大值均超过了4%,随后气含率逐渐减小,在熔池深度2.1 m处达到最小值,之后随着熔池深度的增加而逐渐增大.综合考虑,工艺参数优化区间为入口速度260～270 m/s,氧枪直径55～60 mm,熔池深度2.3～2.5 m.     

RH-KTB精炼中钢液溶氧过程动力学的水模拟研究

用顶吹CO2－NaOH溶液体系模拟了RH－KTB顶吹氧溶氧过程。通过对碱液吸收CO2反应动力学的研究,考察了操作参数对RH－KTB顶吹氧脱碳过程中溶氧反应的影响。结果表明：提高气相中氧分压、增加提升氩气流量或采用低枪位喷吹都有利于加速溶氧脱碳。实验中还发现：顶吹氧气流量对容积传质系数影响很小,对熔池内的钢液流动状态影响不大。     

新型管式搅拌反应器的气液传质特性

多相体系的混合与传质性能直接影响多相反应过程,团队开发了从搅拌桨叶端出气的新型管式搅拌反应器。采用稳态亚硫酸盐法(FSM)研究反应器的气液传质性能,考察了通气流量Q、搅拌弗劳德数Fr和液含量ε对体积传质系数k_La的影响。结果表明：增大Q和Fr可以有效提高k_La;新型搅拌桨从桨叶端进气方式可以增强k_La,相较传统反应器最大增强约2倍。反应器的气液传质性能在ε=0.5、Fr=0.054、Q=1.6 m³·h^-1时最高,此时k_La=0.032 4 s^-1。依据试验数据建立了关于k_La的无量纲关联式,误差基本在25%以内,对后续反应器的改进和应用具有参考意义。     

有色金属合金体系气液相平衡研究进展

真空蒸馏是从液相到气相的传质过程,合金的气液相平衡相图是真空蒸馏设计的重要理论依据,根据气液相平衡相图可以预判蒸馏最终产物以及分离提纯效果,因此准确的气液相平衡相图对于真空蒸馏生产实践以及废弃二次资源回收分离提纯具有重要的实际意义。本文首先介绍了合金体系的分离系数,然后介绍了气液相平衡成分图的计算方法,并指出了其不足,接着介绍了气液平衡相图的计算方法,同时给出了理论计算与实验值存在偏差的原因。     

气相异辛醇影响溴化锂溶液传质特性研究

通过溴化锂溶液传质性能测试装置,研究了气相异辛醇添加量对溴化锂溶液表面张力的影响,以及在降膜吸收的过程中气相异辛醇的添加量和溶液的流量对传质系数的影响。结果表明：气相异辛醇的添加对溴化锂溶液的表面张力和传质系数均有明显影响,表面张力随异辛醇添加量的增加而减小,传质系数的变化规律与其相反。气相异辛醇分子在溶液表面的吸附作用降低了溶液表面张力梯度,从而引起的Marangoni效应,是对流传质强化比增大的重要原因。     

基于湿法冶金过程中气-液两相流体力学特性的CFD模拟

采用E-E与PBM模型耦合,探究不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下搅拌釜内气-液两相流体力学特性。重点模拟和讨论不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下瞬态气含率、液体速度、气泡直径分布等气-液两相流体力学参数,使密闭搅拌釜内气-液两相流体运动状态可视化,为湿法冶金气-液搅拌过程优化操作条件提供指导。