气液传质对于对二甲苯氧化过程的影响

分析了对二甲苯液相氧化生成对苯二甲酸反应过程中气液传质对反应过程的影响,建立了一个用于模拟反应器中各组分间化学反应和气液传质等复杂过程的连续气液搅拌釜反应器模型,并根据工业数据对模型进行了验证.比较工业氧化反应器中反应与传质的相对大小并模拟不同传质系数时的反应过程,结果表明:中温工艺条件下气液传质对对二甲苯氧化过程的影响较大,强化传质不但可以强化主反应,而且可以抑制副反应;高温工艺条件下对二甲苯氧化反应属于慢速反应,传质对氧化过程的影响很小,通过强化传质来强化主反应的同时也强化了副反应.     

用动态法研究气升式环流反应器中氧传递规律的平推流模型

假设气升管内气液以平推流向上流动，下降管液体环流时溶氧浓度按时间滞后，求出气升式环流反应器中溶氧动态传质模型的解析解，实验结果表明对粘度较高的ＣＭＣ水溶液／空气系统，当循环速度较快时，平推流模型与实验数据吻合较好。     

气升式环流反应器处理废水的研究进展

气升式环流反应器是用于多相接触的反应装置,因其具有结构简单、能耗低、混合性能好、传质效率高、剪切力低等突出的优势而受到广泛关注,具有广阔的应用前景.概述了气升式环流反应器用于废水处理的基本原理及特点,详细介绍了目前气升式环流反应器的主要类型及其在废水处理领域的应用现状及进展,总结了反应器结构参数、操作参数和物性参数对反应器内流动与传质的影响.气升式环流反应器需要针对不同工艺要求开发强化、改进型的气升式环流反应器,在广度和深度上研究其复杂的流体力学和传质特性,以增加其在废水处理领域的应用.     

气升式反应器用于异丙苯氧化反应的模型与模拟

研究了气升式反应器中冷模的流体力学性质,提出了气升式反应器的气液接触模型,即混合池模型.将实验室规模的气升式反应器依照燕山化工二厂异丙苯氧化反应的生产能力进行了放大.利用此模型结合传质方程和反应模型,模拟气升式反应器内进行的异丙苯氧化反应的反应状况,并与鼓泡塔进行比较,模拟结果优于鼓泡塔的反应结果.     

新型丁炔二醇合成反应器研究

文章通过对丁炔二醇(BD)合成过程的分析,得出了影响BD合成过程反应速率的两个决定步骤,据此设计了新型串联环流反应器。以两级串联环流反应器和浆料床为实验装置,研究了空气——水——固体颗粒三相体系中气含率E_q及液相体积传质系数kla在BD合成液速U_L下随气速u的变化规律,并在实际BD合成的u,U_l下测定了两种反应器的液相返混,据此预测了在两种反应器中BD合成转化率。     

滴流床反应器中气液传质系数的测定

采用NaOH CO2 N2系统,在液相进行拟一级瞬时不可逆反应的化学吸收方法,研究了滴流床反应器中气液传质.实验得到了气速、液速分别对总传质系数KG液膜传质系数kL和气膜传质系数kg的影响.     

对二甲苯氧化反应器-冷凝器模拟

建立了一个用于模拟对二甲苯氧化制对苯二甲酸过程的连续气液搅拌釜反应器模型.模型描述了反应器中各组分间的化学反应、气液传质、溶剂和反应物的蒸发移热及塔顶冷凝回流等复杂过程.模拟计算结果与实际工况吻合.用此模型考察了反应压力、冷凝回流温度和回流比对反应过程的影响.计算表明:冷凝回流温度的升高、回流比的降低和反应压力的升高都导致反应温度增加,虽然醋酸和对二甲苯的副反应消耗增加,但液相中对羧基苯甲醛的质量分数降低和反应收率增加.     

浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究进展

总结了前人关于浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究成果。阐述了主要影响因素如系统压力、温度、气体表观气速、液体性质、固体浓度及其物性等对传质特性的影响，并对浆态鼓泡床传质模型进行了归纳介绍，最后对反应器未来的研究方向进行了预测。     

气升环流反应器用于黄原胶的发酵

针对典型高粘性流体黄原胶的发酵特点,设计了一种新型气升环流反应器,对反应器中液相流型与操作条件之间的关系进行了实验考察。分析了反应器中高剪切区利用流体剪切变稀特性强化传质的原理。黄原胶发酵实验表明,新型气升环流反应器比“通用式”机械搅拌罐更适合于高粘度培养物的发酵。     

流渣反应器内含钛高炉渣的流动特性

针对含钛炉渣在流渣反应器中的氧化工艺,采用模型实验方法研究熔渣在反应器内的流动特性与溶质扩散现象.考虑气液两相流动时,由于界面张力和浮力作用,黏性力的影响相对降低,故采用水来代替实际的高温液态高炉渣,通过底部吹入N2,模拟实际反应器内的流动情况.设计并排与错排两种喷吹方式,分别进行了物理水模型实验及数值模拟实验研究.物理水模型实验分别采用高速摄像法观测流场和刺激响应法测传质过程;数值模拟实验分析了不同位置的速度矢量分布和湍动能分布.结果表明错排喷吹方式的反应器内的流动特性好于并排方式.     

反应条件对DEA吸收CO_2的影响研究

在自行设计的化学吸收-热解吸中试实验系统上,以DEA(二乙醇胺)水溶液为吸收液,CO2为处理对象,分别考察了吸收液体积分数、液气体积比、CO2体积分数和空塔气速对CO2脱除效率的影响,并计算了吸收液CO2摩尔负荷、总传质系数和填料层单位压降的变化。实验结果表明,液相传质阻力即吸收液浓度和液气体积比增加对CO2脱除起促进作用效果,最佳操作条件为DEA吸收液体积分数10%～20%、液气体积比为0.125;而气相传质阻力即CO2体积分数和空塔气速增加对吸收效果有负影响。此外,气相条件对CO2脱除效果的影响远比液相条件小得多,说明传质阻力主要在液相侧。     

转炉煤气回收系统文氏管喷淋降温与流动数值模拟

在转炉煤气回收系统中,文氏管内部有喷射行为的传热传质非常复杂。获得其内部的传热传质情况对文氏管的设计和运行管理具有非常重要的指导意义。视炉气为连续相、喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了数学模型,数值模拟了文氏管内部流动与传热行为,获得了文氏管出口温度、水蒸气质量分数和压力损失与喷射流量之间的关系。当喷射流量小于临界喷射流量时,出口炉气的温度和水蒸气质量分数随喷射流量的增大分别呈线性下降和上升关系;当喷射流量大于临界喷射流量时,炉气降温和水蒸气质量分数增长不显著。压力损失随喷射流量增大而增大。     

130 L气升式旋流反应器体积传质系数研究

对于空气⁃水和空气⁃水⁃阴离子交换树脂物系,在体积为130 L（内径为290 mm、高为2 000 mm）气升式旋流反应器（HALR）中,当表观气速为0~0.84 cm/s时,研究了固体装载量、颗粒粒径、有无分离器、不同导流筒形式对体积传质系数的变化规律。结果表明,三相物系的体积传质系数大于两相的体积传质系数;随着颗粒粒径的增大,体积传质系数呈下降趋势;有分离器的体积传质系数大于无分离器的;表观气速较小时,带翅片导流筒的体积传质系数最大。     

Development and Improvement of Bioreactor for Fermentative Hydrogen Production

The paper reviewed hydrogen production biotechnology on reactor development and design aspects. Biological hydrogen-producing reactor as acid-producing phase of two-phase anaerobic organism treatment system plays an important role in the following aspects: Reactor was developed as the follow ideas: 1) CSTR-type anaerobic fermentation reactor is selected to reduce the substrate concentration in reactor and increase target product operational yield and selectivity in the reactor;2)Integration structure with mixing reaction area and deposit-separating area is selected, i.e. gas-liquid-solid phase separation unit; 3)Mixture liquid in reaction area is stirred by the stirrer to reach a turbulent state in order to reduce interfacial layer thickness and temperature gradient in a floc unit particle and increase mass transfer rate;4) H2 in the particle and liquid phase is accelerated to release to prevent accumulated H2 from bringing feedback inhibition to organism metabolism, and H2/CO2conversion to acetic acid; 5) A sector turbine agitator with hoisting capacity and mixing power is selected to facilitate sludge to flow back through a effluence seam; 6 ) Interior wall in the reaction area is equipped with vertical baffles to avoid causing swirling flow of mixture liquid owing to agitation.     

液相对流运动对中等尺度池火燃烧速率的影响

为分析液相对流运动对中等尺度池火燃烧速率的影响,对池火的液相区域进行研究。采用基于气液双向耦合的三维数值模型对池火进行预测,使用大涡模拟方法求解气相区域;通过直接数值模拟求解液相流动,同时考虑浮力效应和马兰戈尼效应;使用共轭传热方法及蒸发模型求解气液两相间的传热传质。用不同燃油池直径、燃油厚度以及燃油种类的池火实验对模型进行验证。研究结果表明：提出的模型能够准确预测中等尺度池火的燃烧速率,预测误差低于3%;在池火发展阶段,忽略马兰戈尼效应和浮力效应导致液相最大流速下降34.3%,液面温差增大70.1%,燃烧速率预测误差增加11.2%;在池火稳定燃烧阶段,浮力效应及马兰戈尼效应对瞬时燃烧速率的影响较小;随着油池直径的增加和深度的降低,浮力效应对燃烧速率的影响逐渐降低;考虑薄层油池液面的下降过程因素能够降低19.2%的燃烧速率预测误差。数值模拟中,考虑液相对流运动及液面下降过程有助于提高中等尺度池火燃烧速率的预测精度。     

费托合成浆态床反应器结构与工程放大研究进展

由于气液固三相同时存在及内构件的设置,费托合成浆态床反应器传递和反应过程复杂,在反应器设计与工业放大上面临着巨大挑战。介绍了费托合成浆态床反应器的结构特点,概述了近年来费托合成浆态床反应器流体力学、反应器放大的研究进展与成果,并分析了内构件对流体力学和反应器放大的影响。从反应器结构与模型等方面论述了浆态床反应器工程设计的重点和关键,为反应器性能优化与放大提供可行的解决思路与方案。     

磷铵管式反应器气液传质的研究

本研究为磷铵管式反应器冷模试验的一部分.笔者通过在实验室对磷铵管式反应器传质特性的研究,提出在反应吕内增加缩口,使气液进行二次混合以强化气液传质的方法;同时发现,管式反应器采用垂直安装型式其传质效果优于水平安装.对于CO_2—水体系,约增大2～3倍,而且随着管径的增大,这种差异更加明显.因而推荐工业过程中采用垂直或倾斜安装.气体分布器的型式对传质也有很大影响,实验可见,双侧开孔式要比单孔喷嘴式好.     

毛细抽吸两相回路蒸发器管内传热的理论分析

在建立物理模型和分析管内流动状态并列出基本流协方程的基础上,采用一个二维计算模型进行数值计算,求得管内汽－液相的速度和压力分布。在进一步求解能量方程的基础上,获得其温度分布特性,并与试验结果作了比较,表明有较好的一致性。     

射流搅拌发酵罐中循环液量气含率和气泡直径的研究

本文测定了射流搅拌发酵罐中自由射流气泡区的气含率、气泡直径和液体循环量。研究了混合器、喷嘴尺寸、气速、清液层高度、液体粘度、表面张力对自由射流气泡区的液体循环量、气含率、气泡直径的影响。由理论分析及实验数据获得了液体循环量、气含率、气泡直径的的关联式。模型关联式与实验值吻合良好。