大颗粒三相环隙气升式环流反应器流体力学行为

研究了大颗粒体系气升式环流反应器的流体力学行为,考察了表观气速和颗粒质量分数对床层膨胀高度、循环液速和固含率分布的影响。实验结果表明,按颗粒的运动状态不同可以将反应器内的流动分为3个区域,即固定床区域、膨胀床区域和循环床区域,各流动区域内的流动行为存在显著差异。随着颗粒质量浓度的增大,起始流化气速和最小循环气速均显著增大。基于三相流化床的流化模型和环流反应器的特点建立了相应的数学模型,对大颗粒三相气升式环流反应器的起始流化气速和最小循环气速进行了预测,模型预测值与实验测量值吻合良好。     

弹状流对陶瓷膜超滤葡聚糖水溶液的影响

为降低膜污染和浓差极化需维持较高膜面流速,能耗较高。将气升式外循环引入膜过程,可有效降低浓差极化和能耗。实验考察了曝气量对渗透通量的影响,当曝气量为400 L·h^-1时,与相同液速条件下单相流错流过滤相比较,膜通量提升87%;进一步增大曝气量,膜通量增加趋势变缓。对气升式膜过滤过程的水力学特性进行了研究,在弹状流条件下,气液两相流可有效提高膜面剪切力,增强膜面传质。在较低流速下,曝气可有效降低膜污染阻力,提高膜通量。结合气液两相流理论和膜过滤阻力模型,分析了弹状流提升膜通量的机理。     

采用电阻层析成像技术测量三相外环流反应器中相含率的实验研究

结合电阻层析成像技术和差压法,以平均粒径为3 mm的聚氨酯为固相,空气为气相,水为液相,对f90 mm的气升式三相外循环环流反应器中局部相含率及其径向分布进行了研究. 结果表明,在实验范围内,增大固相体积分率不影响气含率在上升管中的分布特征;固含率随着表观气速的增大先增大,当表观气速ug=0.09 m/s时反应器达到充分发展段,固相已充分循环;上升管中气固虚拟相的径向分布呈中心高、边壁低的特征,但并非严格对称,在r/R=0~0.2间出现极大值;下降管中气固虚拟相在径向上分布较为均匀. 本工作证实了两种技术相结合测量气液固三相相含率的可行性.     

用于微生物石油脱蜡的新型气升环流反应器

本文报导了一种新型气升环流反应器,对反应器中液相流型、气含率与操作条件之间的关系进行了实验考察。利用气升环流反应器强化传质和混合的原理,将一个100m^3鼓泡塔反应器改造成三管循环的气升环流反应器,发酵试验结果表明气升环流反应器微生物脱蜡周期比原鼓泡反应器缩短4倍,气升环流反应器能耗比鼓泡反应器降低约30％。     

Gas–liquid mass transfer in a new three-phase stirred airlift reactor

The gas–liquid mass transfer performances of a novel three-phase reactor involving both airlift and mechanical stirring have been tested using aqueous solutions of glucose. Stirring in addition to classical airlift leads to an importance increase of k_La. The absolute increase depends mainly on the stirrer speed are not on the gas velocity. A slight effect of the solid loading with a maximum at about 2% (w/v) was observed. Two correlations that show the influence of physical parameters are proposed for both water and glucose solutions. © 1998 SCI     

美味牛肝菌在气升式反应器中的培养

以1.5L外循环气升式反应器进行美味牛肝首的深层培养试验,其最适通风量为：0～24h0.3vvnm;24～72h0.4vvm.;72～120h0.5vvm.培养时间较摇瓶培养可提前大约12h,菌丝干重可达26.3g／L.     

带静态混合元件的气升式生物反应器传质性能的实验研究

在气升式生物反应器中使用静态混合元件对气液两相的氧传递性能与喷嘴结构、通气水平、装液量之间的变化规律作了初步实验研究。实验结果表明,通气量的提高有助于氧传质系数 Ｋ Ｌａ值的提高,并确定了该反应器的最佳结构和操作条件     

装配水平筛板的气升式反应器中气液传质特性的数值模拟

利用Turbulent–Lehr组合模型对装配水平筛板的气升式反应器进行了计算流体力学(CFD)模拟，研究水平筛板对气含率、气泡直径、体积传质系数(kLa)和气液流速的影响。结果表明，筛板对气相的囤积作用和对液相的阻碍作用增加了反应器的整体气含率。筛板对气相的二次均布作用减弱了筛板和液面之间区域的气泡聚并过程，筛板筛孔对气泡的破碎作用产生了大量小于初始直径的气泡，增加了气泡比表面积(a)；筛板对液相的阻碍作用提高了筛板附近的气–液相流动速度差，从而提高了该区域的液膜传质系数(kL)，强化了反应器内的气液传质效果。     

两种气泡泵垂直管内气液两相流的CFD数值模拟

以气动式风力提水系统的核心部位为对象,采用VOF模型分别对气泡泵和盖瑟泵的垂直管内气液两相流进行CFD数值模拟,考虑了不同的淹没深度、不同的进气速度对两种泵出水量的影响。结果表明,在两种泵的垂直上升管中,均有Taylor气泡产生和上升。当淹没深度为1.0 m时,两种泵皆仅有微量的水从上升管顶部排出;淹没深度为1.8 m时,两种泵有较多量的水从上升管顶部出口排出,其平均排水体积流量为6.2~27.9 L/s,并且气泡泵的排水量要比盖瑟泵大,但随着进气速度的不断增加,这种优势将不再明显。     

气升式内环流反应器内局部气含率径向分布

The local gas holdup profiles in an internal-loop airlift reactor were studied experimentally by using dual electrical conductivity probe under different conditions,including superficial velocity,surface tension and liquid viscosity.The results showed that the radial gas holdup profile has a parabolic shape,which was consistent with the empirical model of Luo.Local gas holdup distribution parameters were obviously influenced by flow regime and almost remained unchanged in the same flow regime.In the gas distributor region,the profiles were steeper in the homogenous flow regime than in the heterogeneous flow regime.However,in the stable region,there was an inverse change trend in two flow regimes.The increase of surface tension,superficial velocity and liquid viscosity made the profile of local gas holdup steeper in two flow regimes.