文丘里型液液喷射反应器结构的研究

介绍了文丘里喷射器的研究情况和进展,为了进一步优化反应器结构,达到最佳湍动效果,对喷射反应器内的湍流混合情况进行了模拟计算和分析。文中采用计算机模拟的方法,选择酸碱快速中和反应,应用计算流体力学ANSYS中的CFX软件,分析了文丘里型液液喷射反应器的结构尺寸(进口直径、混合室长度),对反应器内部流动混合性能的影响规律。结果发现,并不是进口直径越大,混合的效果越好。存在最优直径比,混合室的长度也有最佳值,以达到混合湍动区域最大,湍动效果最好的目的。     

结构参数对蒸汽喷射压缩器性能的影响

采用有限体积法离散控制方程,标准k ε湍流模型,近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射压缩器的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了第二喉管与工作蒸汽喷嘴喉管面积比、喷嘴出口截面与混合段入口截面间的距离等几何参数对喷射器操作性能的影响。数值结果表明,喉管面积比及喷嘴位置的改变极大地影响着波系结构,在一定的设计工况下,总存在一个最佳的面积比及一个最佳的距离对应于最大的喷射系数,并给出了最佳几何参数下的主要物理特征。     

喷射反应器及其应用

简述了喷射反应器的反应原理、结构特征、工艺类型、独特性能及其国内外研究现状和进展；详细介绍了喷射反应器作为多相反应器，在加氢、烷氧基化、胺化、氯化／次氯化、氧化、磺化／硫酸化及生物发酵等各种反应类型中的应用，并以多个实例加以说明。对已工业化的重要反应还分析了生产工艺流程，通过与搅拌釜、鼓泡塔、填料塔及膜式等各种多相反应器的实验或生产结果比较，充分显示了喷射反应器优越的多相反应性能及其在气液、气液固等多相反应领域中的重要地位。并指出了当前研究的特点，预测了其发展前景和研究方向。     

喷射环流反应器性能与模化

评述国内外近１０年来有关喷射环流反应器性能及其模化研究的现状及进展，分析了研究中存在的薄弱环节，并对今后的工作提出建议和展望。     

结构参数对折边式蜂窝夹套传热性能的影响

采用FLUENT 17.0软件分别对三角形和正方形排列的折边式蜂窝夹套和整体夹套内的流场进行模拟分析,研究不同截面的速度和温度分布情况,并比较整体夹套和折边式蜂窝夹套的传热性能,研究不同蜂窝间距L和蜂窝锥度α对传热性能的影响.结果表明:三角形排列的折边式蜂窝夹套传热性能更好;随着蜂窝间距不断减小,夹套侧给热系数不断增加...     

内循环流化床结构参数及其反应器性能的相关性

内循环三相流化床在化学工程、生物工程及废水处理等领域中均有广泛的应用前景,目前影响这类反应器成功应用于实际废水生物处理的主要原因是缺乏系统的反应器结构参数与反应器性能的相关性分析与量化关系模型,无法实现不同规模与不同应用目标的系统优化设计。基于此,设计了不同尺寸和内构件的反应器,系统研究主要结构参数包括升流管与反应器直径之比、反应器高径比、升流管上方液面高度、底隙高度以及操作参数如固相负荷及通气量等因素对内循环流化床反应器流体力学与传质特性的影响规律;实验分析主要过程参数如气含率、液体循环速度、氧传递系数及混合时间与结构参数、操作参数的相关性。通过总结归纳,分别给出了定量、半定量或定性方面的结论,为反应器的结构放大和性能变化预测提供理论基础.     

外循环喷射反应器的研究

１前言聚氧乙烯型非离子表面活性剂以其优良的洗涤、渗透、分散、乳化等性能,广泛地应用于纺织、洗涤、印染、化纤、化妆品、石油化工等领域［１］。它主要是由含有活性氢原子的有机化合物在碱性催化剂存在下与环氧乙烷（ＥＯ）通过开环反应加合而成。其反应器型式有搅拌...     

喷射环流反应器应用研究进展

描述了喷射反应器的结构和工作原理,详细介绍了喷射反应器作为多相反应器在化学化工、生物化学、环境保护和其它领域的应用研究进展,充分显示了喷射反应器的优异性能及其在多个领域中的重要地位,并对其未来的发展进行了展望。     

喷射反应器的应用研究现状

喷射反应器是一类高效的多相反应设备。介绍了喷射反应器的组成和发展状况,着重阐述了喷射反应器在化工领域、污水处理领域以及生物工程领域的应用,并对喷射反应器应用现状进行了展望。     

运行参数对煤层气空化喷嘴性能的影响

针对传统提高煤层气采收率方法对煤层损伤较大等问题,根据水力空化射流产生空化波来改造储层、促进煤层瓦斯解吸,提高采收率的增产思路,采用混合多相流数值模拟方法,研究了煤层气增产的水力空化工具两个主要工艺参数(入口流速、出口围压)对其空化性能的影响,并通过进行室内实验的方式对模拟结果进行验证。结果表明:在入口流速达到40m/s之后增速趋于平缓,可视为最佳入口流速;同时随着围压的增大,空化能力降低,但可通过适当提高入口流速减弱围压提高带来的抑制效果。     

Effect of nozzle diameter and its orientation on the flow pattern and plume dimensions in gas-liquid jet reactors

Gas-liquid jet reactors are widely used in chemical industries in various applications such as feed-water heaters, metal processing, and thermal energy sources, etc. In all these applications, the principal requirement for the design is a prior knowledge of jet shape and dimensions, which primarily depend upon the nozzle type, size, submergence and its orientation. In the present study, CFD simulations of non-reacting (steam-water) and reacting (SF₆-Li) jets have been carried out to understand the variation in plume dimensions of gas-liquid jet reactors. For condensation jet and reaction jet, the criteria have been developed to identify the plume boundary based on the hold-up profile of steam/SF₆ gas and the evaporated fuel. The effect of nozzle diameter and its orientation, nozzle gas velocity and bath temperature on the plume dimensions have been studied for both the types of jets. It was observed that the extent of increase in the plume length is always higher in the case of reaction jet as compared to the condensation jet for all the cases. The analyses also proved that, the availability of reactant is much better with the horizontal orientation which leads to stable plume length. The CFD model has been extended for the prediction of the flow pattern and its effect on the rate of condensation/reaction and plume dimensions for both the jet systems.     

液液旋流分离器的数值模拟研究进展

旋流分离器是近年来发展非常迅速的液液分离设备,其主要优点是高效、节能、占地面积少且成本低,工业应用广泛。数值模拟是液液旋流分离器研发与研究的重要手段。本工作系统地介绍了目前液液旋流分离器在数值模拟中的研究进展,详细地分析了数值模拟过程中旋流分离器模型的选择、几何结构和操作参数的改变对分离效率和流场的影响及最终的评价指标,并对几何结构和操作参数改变提出了见解,对液滴破碎和聚并、旋涡的数值模拟及开发新的公式评价分离效率进行了展望。     

喷射反应器内气液两相流体动力学特征

喷射反应器是一种重要的化工过程强化设备,可有效强化传质与传热过程、加快反应速率、提高反应产率,近年来在多个领域得到应用。本文对两种典型喷射反应器的结构及其工作原理进行了描述,系统地分析了各操作参数和结构参数对气体吸入量和气泡直径的影响规律,指出研究气体吸入和气泡破碎两种机制的必要性。对采用计算流体力学方法模拟喷射反应器内气液两相流进行了分析,指出Mixture模型适合研究气体吸入量,无法准确描述气泡运动和破碎这两个重要过程,提出采用计算流体力学与群体平衡模型结合的方法进行模拟,关键在于建立适合喷射反应器的气泡破碎频率模型。另外,结合工业应用的实际情况,强调了加入催化剂颗粒相的多相流分析对于指导工业应用的重要意义。     

The effects of surface active agents on jet breakup in liquid-liquid systems

An experimental study has been made of the effects of anionic, cationic and nonionic surface active agents on jet length, jet contraction and drop size resulting from the formation and breakup of liquid jets in another immiscible liquid, while undergoing mass transfer. Correlations previously established for uncontaminated systems with various rates of mass transfer successfully fitted the present data, when used with the diminished value of interfacial tension caused by the surfactant. Variables included nozzle size, flow rate, and type and concentration of surfactant. Data were obtained from measurements on over 3,000 drops, plus jet lengths and jet diameters from 501 photographs.     

纤维素在等离子体射流水平床内热解气化特性

采用新型等离子体射流水平床反应器,以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为实验物料,考察了进料速率对热解气体产物组成、原料组成元素气相转化效率、气体产率和气体热值的影响,并进行了热解气化过程的能量转化规律研究。结果表明:等离子体热解气化产物主要为可燃气及少量固体残碳,无焦油存在;气体产物中以化学合成气(H2和CO)为主。随进料速率的增加,组成元素的气相转化率、气体产率均减小,而热解气热值增加。在进料速率为0.11 g/s时,氢元素气相转换效率可达93%,热解气中H2和CO体积分数之和可达95%,气体产率为1.37 L/g。在等离子体热解气化HPMC的过程中,电能主要转化为热解气和系统冷却水的显热,并未转化成热解产物的化学能,但等离子体射流为气化过程提供了高温、高焓、高升温速率的反应环境。     

不同曳力模型及颗粒碰撞恢复系数对短接触旋流反应器内气固流场的影响

为考察曳力模型和颗粒碰撞恢复系数对短接触旋流反应器内流动特性的影响,基于双流体模型, 结合颗粒动力学理论,对反应器内气固两相流场进行模拟研究。分别采用Gidaspow、Wen & Yu和Syamlal-O’Brien 3种曳力模型, 考察颗粒速度特性以及固含率径向分布。对比分析不同曳力模型的计算结果表明,Syamlal-O’Brien模型计算结果与实验结果误差较大,Wen & Yu模型在反应器边壁附近区域的计算结果误差较大,Gidaspow模型计算结果与实验结果最为吻合。此外,颗粒碰撞恢复系数较小时,所得计算值小于实验测量值,当恢复系数为0.95时颗粒扩散效果最好,计算结果与实验数据吻合度最高。