气升柱式多相反应器的气含率及传质特性

研究了２×０．０５（ｍ）实验室气升柱式反应器，并分别对空柱和带静态混合器这两种情况进行了测试，得出了气含率和传质系数关联式     

气升式内环流反应器的气含率分布

从动量衡算出发，通过合理简化，导出气升式内环流反应器中各区域局部气含率的计算公式，利用实验数据关联了式中的有关参数，最终得出各区域局部气含率估算式。结果与实验数据吻合良好。     

内循环气升式反应器的传质特性及优化

用物理动态法测定空气-CMC溶液系统的KLaD；着重研究导流筒结构尺寸对KLaD的影响；提出适用范围较广，可用于计算KLaD的数学模型由此导出以KLaD为基准的最佳面积比。研究结果为该类反应器的放大和优化设计提供了依据．可供工程开发应用。     

气升式环流反应器的流体动力学模型

用空气-水体系,在下降管直径和上升管直径分别为0.03m和0.09m,反应器的总高度为1.3m的气升式环流反应器中对气含率和流体循环速度进行了实验研究,总结了液体速度和气含率随表观气速的变化规律;根据动量平衡原理和漂流通量模型建立了气升式环流反应器中液体循环速度和气含率间的理论关系式,给出了各局部阻力损失系数的计算方法,并对这些阻力损失系数和分布参数进行了计算,实验结果表明,气速小于0.065m*s-1时,气含率与下降管液体速度随气速的增加明显增加,在实验气速范围内,总阻力损失系数与气速无关,其值为3.75.模型计算表明,循环液速和气含率的预测值与实测值的平均相对误差分别为3.6%和0.29%.     

气液双搅拌无梯度反应器混合及传质特性的研究

本文设计和制作了气液双搅拌无梯度反应器，安装了实验设备，实验考察了该反应器的混合特性及传质特性，为气液反应过程的开发及开展动力学研究奠定了基础。     

固体颗粒对强化传递性质的多相气升式反应器流体力学影响

研究了加入机械搅拌和静态混合器后对多相气升式反应器流体力学性能的促进作用,重点考察固体颗粒的直径、固含率（固体质量分数,下同）对液体循环速度、气含率（气体体积分数,下同）等的影响。实验证明,对液体循环速度来说,在多相流中并非通气量、搅拌转速越大越好。对气含率而言,多相气升式反应器不但存在临界颗粒直径和监界固含率,还存在一个临界表现气速,在引气速以下,才能产生气含率随固含率增加而增加的现象。最后对气含率、固含率及能量耗散速率作了关联.     

环流反应器的气含率研究

在一个带有上分离箱和扩大箱的气升式环流反应器中，气速为０～０．１４ｍ／ｓ，以空气－水为体系，对上升管和下降管的气含率随操作气速和分离箱中静液高度的变化规律进行了研究，并对上升管气含率与操作气速进行了关联。结果表明，上升管气含率随表观气速的增加而增加，与分离箱中静液高度无关。     

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。     

多管气升式环流反应器的循环液速和气含率

在以空气-水为体系的多和气升式环流反应器中,分别研究了循环液速随操作气速、管径比(下降管直径/上升管直径)的变化规律;循环液速随操作气速的增加而增大,随管径比(下降管直径/上升管直径)的增大而减小,采取回归分析的方法建立了循环液速与操作气速和管径比的经验关联式,同时还研究了两个上升管气速以及不同管径比对气含率的影响,结果表明某一上升管气含率只随该管气速的增加而增加,而与另一上升管气速的变化关系不大,上升管气含率随管径比的增大而减小,并建立了气含率与操作气速和管径比的半经验关系式,用该式得出的上升管气含率的计算值和实验值的平均相对偏差为7.63%。     

旋片环隙气升式环流反应器的局部气含率

为了进一步强化气升式环流反应器的流动、传质、混合性能,设计开发了新型的旋片环隙气升式环流反应器。该反应器以有机玻璃为材料,外管高1800mm、内径90mm、导流筒总长1600mm、主体直径50mm,其特征是导流筒上附有若干组旋片,每组旋片间距110mm。在表观气速为0.37~2.59cm/s的条件下,研究了底部间 隙、固体装载量以及不同分配器材料对该反应器内气含率的影响规律。结果表明,在相同轴向高度的条件下,随着表观气速的增大,上升区局部气含率增大;固体装载量增加,上升区局部气含率增加;底部间隙变大,低气速下局部气含率变大;在高气速下,气含率变小。在较低表观气速下,微孔分布器的局部气含率低于高分子材料的局部气含率;当表观气速较高时,结果相反。     

多室气升式环流反应器的轴向分散及混合特性

在一个具有四流道的多室气升式环流反应器中,对空气-水体系,用电导脉冲示踪技术以饱和氯化钾溶液为示踪剂,对器内轴向分散及混合特性进行实验研究。用波登斯坦准数(BO)表征轴向分散特性,混合时间(tm)表征混合特性。实验中,固定一个上升区(3区)的表观气速(0.0037～0.0246m·s-1),改变另一个上升区(1区)的表观气速(0.0081～0.0313m·s-1)。结果表明,两个上升区的表观气速共同影响循环液速,进而影响器内的轴向分散及混合特性。固定3区表观气速,波登斯坦准数(BO)和混合时间(tm)均随1区表观气速的增大而减小,并随固定气速的增大而减小。BO值在60～130之间变化,说明器内返混程度相当小。tm值在80～110s之间变化,即需6～8次循环器内物料可充分混合。由此可见,该多室气升式环流反应器内的液体流动接近于平推流。     

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。     

气升式反应器中加装内构件对传递性能的影响

测定和分析了高粘度非牛顿流体在具有静态混合器或机械搅拌的内循环气升式反应器的流体力学性能。结果显示静态混合降低了流体循环速度ＵＬ,增加混合时间Ｔｍ与平均气含率。机械搅拌仍能强化其传递性能。针对有、无静态混合器情况,分别将气含率地表观气速、机械搅拌功能、非牛顿流体浓度作了关联和讨论。     

新型多级环流反应器的气含率研究

提出了一种新型的多通道串联气升式环流反应器，研究了气含率与操作条件的关系。结果表明：两个上升区气含率与气速的关系同单级环流反应器的规律类似，且一个上升区的流动状况不受另一上升区气速的影响；两个下降区内的气含率同时受到两个上升区气速的影响。对实验数据进行回归处理得到了各区气含率与两上升区气速的经验关系式。     

分段式内循环气升反应器的实验研究

８００Ｌ分段式循环气升反庆器冷模实验结果表明：该型式的反应器具有良好的混合与传质性能，应用于Ｌ－苹果酸发酵，菌体收率、发酵周期等指均优于同等规模的机械搅抖罐。     

载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质特性研究

通过清水实验考察了载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质性能.结果表明,在固相含率为2%～8%、液流量为0～16L/h时,反应器达到循环流态化需要的临界气速为6.2～7.7 m/h;投加载体后,气相含率和氧传质系数随着气速的增加而增大,随着固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为7.5～30.1 m/h时,反应器的气相含率介于0.65%～3.5%之间,氧传质系数在8.32～28.0 h~(-1)之间变化;循环时间和混合时间都随着气速及固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为3.8～22.6 m/h时,循环时间为2.9-34 s,混合时间为10.2～41.9s.     

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。     

气升式内环流光生物反应器中的螺旋藻生长特性与模型

采用气升式内环流光生物反应器（ＩＡＬＰ）培养旋藻的效果优于静置和机械搅拌反应器。本对气升式双内环流光生物反应器中一些影响螺旋藻主要因素如气泡、爱气速度及其生长模型进行了研究。在光照度Ｅ＝２０ｋｌｘ,温度Ｔ＝３４℃,通气速度Ｖｇ＝７００ｍＬ／ｍｉｎ的条件下,采用装气泡分布器的气升式内双凤环流光生物反应器分批培养螺旋藻,最大细胞干重可达３．６４ｇ／Ｌ,对数期比生长速率为０．５８７＾－１;生长模型可表