双层桨自吸式反应器的气含率特性

考察了下层桨型式及结构尺寸对双层桨自吸式反应器内气含率(ε)的影响,为研究氧传质系数提供理论指导。实验结果表明,六直叶圆盘桨+六叶上斜叶桨组合在输入功率相同时,吸气速率较大,ε较高,可以促进气液传质。ε随下层桨安装高度(L_3)、下层桨桨叶角度(θ)、下层桨叶片长度(L/D)、下层桨叶片宽度(W/D)的增大而减小,即当L_3=0.05 m,θ=30°,L/D=0.125,W/D=0.2时,下层桨具有较高的泵送效率和气体分散能力,可以提高氧传质系数。ε的关联式为ε∝L_3~(-0.11)θ~(-0.56)(L/D)~(-0.62)(W/D)~(-0.26),对于预测氧传质系数的主要影响因素具有重要的参考作用。     

气升式外环流反应器的传质特性

以Hogbie的渗透理论和Kolmogoroff的湍流理论为基础，提出了计算液体表面微元在气-液相界面暴露时间的方法，并建立了预测液相体积传质系数的模型方程。对于水-空气体系，测定了上升管内气泡分布以及不同管径比的外环流反应器中，液相体积传质系数、循环液速和气含率随表观气速的变化规律，并对液相体积传质系数的预测值和实验值进行了比较。     

中心复合设计法研究浆液床反应器的气液传质特性

采用中心复合设计法研究系统压力(P)、气体表观气速(UG)以及固体颗粒体积浓度(Cv)对浆液床中体积气液传质系数(kLa)的影响。在实验中发现,体积气液传质系数随系统压力和气体表观气速的增加而增加,当增加固体颗粒体积浓度时反而下降。在0.1～1.5MPa的压力范围内,甲烷的饱和溶解度遵守亨利定律。     

滴流床反应器的研究 Ⅱ.采用电化学技术测定液固传质系数

本文针对球形和三叶形填料，采用电化学技术测定滴流床液固传质系数。试验结果表明，低液速下，传质系数与气速无关；从滴流区到脉动区的过渡，气速对传质的影响为最大；在脉动区，传质系数随着气速、液速的提高而提高。填料特性对液固传质也有较大的影响。本文还根据试验结果，提出了计算球形和三叶形填料液固传质系数的数学关联式。     

带自旋自浮挡板的表面曝气装置气液传质特性研究

研究了Rushton桨、向下斜叶透平桨和平桨与不同直径和倾角的自旋自浮挡板组合的表面曝气装置的搅拌功率和气液传质特性。实验结果表明 ,自旋自浮挡板对Rushton桨的表面曝气性能有改善作用 ,且最佳尺寸为直径 6 2mm ,叶片倾角 6 0°;自旋自浮挡板在一定操作范围内可以提高向下斜叶透平桨的表面曝气性能 ,但不存在最优尺寸 ;自旋自浮挡板与平桨组合可使搅拌功率变大 ,但对平桨的曝气能力影响不大。     

运用神经网络预测浆态床反应器气含率和体积气液传质系数

介绍了建立神经网络模型一般要涉及三大要素:训练样本、学习算法和网络结构.论述了如何利用人工神经网络建立了工艺参数(空塔气速,浆液固体颗粒浓度和系统压力)对浆态床反应器的气含率及体积气液传质系数影响的模型.实验中进行了网络模型最优化,并由神经网络模型给出了预测样本三维立体图,图形连续光滑,较好的反映了工艺参数与气含率及体积气液传质系数的关系.     

立式双桨搅拌槽内液-液分散特性的CFD-PBM模拟

将破碎核函数应用于群体平衡模型（PBM）中,并与计算流体力学（CFD）方法进行耦合,开展了不同类型搅拌桨组合下搅拌槽内液滴尺寸分布和液-液分散特性的模拟研究。结果表明：推进桨（TXL）可促进流体的轴向混合,涡轮桨（RT）有利于流体分散,不同搅拌桨组合下的流场特征存在显著的差异;相同转速下抽吸桨（PM)+TXL组合桨拥有较小的功率消耗,而RT+RT组合桨的功率消耗较大;挡板的存在能够有效促进液滴破碎,且挡板对PM+RT组合桨搅拌下分散性能的影响显著大于另外两种搅拌桨组合。基于本研究结果,在双层桨搅拌槽的工业应用中,应首先考虑挡板的应用,在对液滴分散性能要求较小时,应优选带轴流型的PM+TXL组合桨;在对液滴分散性能有较高的要求时,应优选带档板的PM+RT组合桨。     

上流式反应器中气体分散性能的研究

在上流式反应器冷模实验装置中,以带圆柱形上升管的多孔板气液分布器为对象,考察了表观气速、轴向高度、上升管直径、固体颗粒形状对气含率分布的影响。结果表明,该气液分布器产生的初始气泡尺寸较大,多为毫米级气泡;气速越大,轴向位置越高,局部气含率的径向分布越不均匀;上升管直径为26 mm的气液分布器的气体分散性能优于上升管直径为48 mm的气液分布器;球形、齿球形和三叶草形固体颗粒对气泡有破碎作用,且三叶草形固体颗粒破碎效果优于球形固体颗粒,使用三叶草均形固体颗粒的填料层上方气含率分布偏差最小。     

气液并流上行式反应器中分配器压降特性

在冷模试验装置中对气液并流上行式反应器中两种分配器的压降特性进行研究,考察了气体流量和液体流量对分配器压降的影响,结果表明：采用基准气液分配器和新型气液分配器时,分配器压降都随着气体流量的增大而先减小后增大,随着液体流量的增大而增大;在相同条件下新型气液分配器的压降高于基准分配器。针对两种气液分配器分别建立压降模型,压降计算值包括气液分配器的下部入口压降、中部上升管压降和顶部出口压降三部分,模型计算及验证结果表明：基准气液分配器压降中顶部压降占比最大,下部压降和中部压降占比较小,而中部压降中重力压降占比最大,加速压降可忽略不计;压降的模型计算值与试验值随液相流量变化的趋势基本一致,但是在相同条件下压降的计算值大于试验值,且二者的偏差随着液相流量的增大而逐渐增大,其原因是实际分配器中气液两相的流型会发生变化,导致模型计算值偏差变大。     

气液并流上流式反应器中的气泡特性研究

在冷模试验装置中对气液并流上流式反应器中的气泡特性进行了研究,考察了气体流量和液体流量对气泡Sauter平均直径、气泡上升速率和床层压降的影响。结果表明：气泡平均直径和气泡上升速率均随气体流量的增大和液体流量的减小而增大;气泡直径分布和气泡上升速率分布均沿反应器径向先增大后减小;床层压降随气体流量的增大而先增大后减小,但受液体流量的影响不显著。通过对试验数据进行无量纲分析,提出了气泡Sauter平均直径与液相雷诺数、气相雷诺数的关系式,结果表明该式能较好地预测气泡Sauter平均直径。     

16mm鞍衍变形填料流体力学和传质特性研究

对１６ｍｍ鞍衍变形塑料填料的流体力学和传质特性进行了研究，并与尺寸相同或相近的拉西环、矩鞍形等填料进行了比较，结果表明，该填料具有优良的流体力学和传质特性。通过试验数据处理，得到了计算该填料层压降、填料因子、液泛气速和气相总传质单元高度的关联式，这些关联式的计算结果与实测结果吻合较好，其中最大偏差为（±１７％）。     

上流式反应器中分布器气泡发生性能研究

气液分布器是上流式液相加氢反应器重要的内构件,一般为带有多组气液上升管的多孔板分布器。在上流式三维床冷态实验装置中,采用高速摄像法研究了单个圆柱形上升管和文丘里上升管的气泡发生性能,并考察了气速和液速对文丘里上升管气泡发生性能的影响。结果表明,在相同操作条件下,与圆柱形上升管相比,文丘里上升管产生的气泡数量更多,气泡平均尺寸更小,更有利于气体的均匀分布,其气泡发生性能更好。在相同液速下,随着气速增大,微气泡分率略有增大,气泡Satuer平均直径变大,气泡尺寸分布变宽;在相同气速下,随着液速增大,微气泡分率增大,气泡Satuer平均直径变小,气泡尺寸分布变窄。     

下行式循环流化床反应器气固传热特性研究

在并流下行式循环流化床反应器的气固传热模型基础上 ,采用稳态传热的实验方法 ,测定了并流下行式循环流化床反应器不同操作条件下的轴向颗粒温度分布及气固相进出反应器的温度 ,进而求得气固轴向截面传热系数及表观传热系数。实验结果表明 ,对于一定的体系 ,表观气速ug 能明显地影响截面气固传热系数hx 和表观传热系数h ,而颗粒循环强度W对h和hx 的影响则比较复杂 ,它随表观气速ug 的不同而呈现不同的影响趋势     

C8芳烃异构体在X型分子筛上的吸附平衡参数和传质系数研究

采用静态吸附法,在177 ℃、0.8 MPa条件下测定各C8芳烃异构体在Ba2+离子交换后的X型分子筛吸附剂上的吸附量,得到各C8芳烃异构体在吸附剂上的饱和吸附量和吸附平衡常数。利用脉冲实验法分别对各C8芳烃异构体在吸附剂上的吸附分离过程进行研究,得到各异构体的脉冲响应曲线,采用Aspen Plus软件对脉冲曲线进行拟合,计算各芳烃异构体的传质系数。采用以混合C8芳烃为有效吸附组分的脉冲液进行参数验证实验,将实验结果与采用Aspen Plus软件根据所得参数拟合的响应曲线进行对比,验证了所得参数的可靠性。