自吸式反应器气液传质实验研究和CFD模拟

对一种自吸式反应器的气液分散性能进行了实验研究,并采用计算流体力学(CFD)ANSYS CFX中对自吸式反应器在600,800,1 000,1 200 r/min 4种转速条件下气液二相流的流场、局部气含率及整体气含率进行了数值模拟,并采用Higbie溶质渗透模型模拟研究了反应器的容积传质系数。研究结果表明:气液二相流场与高速摄像机拍摄的结果相同,成对称分布;自吸式反应器的局部气含率分布均匀,上下分布良好,整体气含率的模拟结果与实验结果一致,实验值和模拟值误差为5.1%;局部容积传质系数分布良好,气体出口附近较好,容积传质系数模拟值与实验值变化趋势一致。     

气体自吸式反应器的研究进展

自吸式反应器在工业上越来越受到广泛的应用,对其进行深入的研究对反应器的设计和放大具有重要的意义.本文比较了自吸式反应器与传统反应器操作特性;根据进出叶轮流体的不同,对自吸式叶轮进行了分类,分别介绍了其基本原理;阐述了自吸式反应器的操作特性,流体力学和传质性能的研究进展,包括临界转速,吸气速率、功率消耗,气含率,气液传质系数等;对自吸式反应器研究的发展前景进行了展望.键词:自吸式反应器;流体力学;操作特性;传质性能     

CFD在自吸式加氢反应器流场研究中的应用

目前自吸式反应器广泛应用于二硝基甲苯加氢等多相流反应过程,但由于其内部流动十分复杂,单纯依靠实验很难得到全面准确的研究结果。为了解决这一问题,以自吸式加氢反应器为研究对象,运用计算流体力学(CFD)Fluent建立三维反应器模型,采用欧拉两相流方法,对空心叶轮自吸式反应器与双圆盘叶轮自吸式反应器内的气液两相流动特性进行了研究,将反应器内的流动可视化。在此基础上将空心叶轮反应器内的吸气特性与实验数据进行对比,验证建立的CFD模型,并对比两种反应器内的局部气含率分布与液相速度矢量图分布。结果表明:空心叶轮自吸式反应器吸气特性的模拟结果与实验结果吻合较好;对于单层桨叶自吸式加氢反应器,相同桨径的空心叶轮比双圆盘叶轮的吸气性能与气液分散性能更好。     

自吸式反应器在湿法炼锌工艺沉铁过程中的应用

对现有湿法炼锌工艺中水解沉铁反应过程存在的需要通入压缩空气、能耗高且分布管容易堵塞等弊端,开发了自吸式搅拌反应器。介绍了自吸式反应器的工作原理和设计过程,并将它应用到沉铁水解槽的工业装置改造中,使得水解沉铁的能力和效率得到大幅提高。     

浅谈液相催化加氢反应器的形式

介绍了目前液相催化加氢反应中遇到的主要几种反应器的形式,并对各种反应器的结构、工作原理及优缺点进行了分析和互相对比,指出自吸式反应器是最适合应用于液相催化加氢反应场合,其中杭州原正化学工程技术装备有限公司是国内较早从事研究开发自吸式搅拌装置的单位,设计和生产制造的自吸式搅拌装置性能比较优越,技术在国内处于领先水平。     

多相搅拌槽内宏观混合研究进展

多相搅拌槽反应器广泛应用于化工、冶金等过程工业中,而多相混合状态对于多相搅拌槽反应器的设计、优化和放大具有重要意义.混合时间是表征其宏观混合过程的一个重要参数.文中从实验和数值模拟二方面对多相搅拌槽反应器的液相混合时间研究进行综述,对气液、液固、液液、气液固4种体系的多相搅拌槽进行了分类总结,讨论了分散相、桨型、转速、...     

搅拌管式反应器内流动特性的大涡模拟

采用实验和数值模拟的方法研究搅拌管式反应器内的混合过程,其中数值模拟采用大涡模拟的方法研究了反应器内流体的流动场,并就不同转速条件下流体的混合时间,将大涡模拟数值结果分别与标准k-ε模型的计算结果和实验测量值相比较,结果表明:管式搅拌反应器内的流动是非稳态的,具有不对称性。同时,大涡模拟方法可以预报漩涡,特别是桨叶背面的漩涡。与实验测量值相比,大涡模拟对混合时间的计算精度比标准k-ε模型计算精度高约22.8%,证明大涡模拟方法能够有效地模拟搅拌管式反应器内的流动特性。     

双层桨自吸式搅拌槽内的实验研究

应用Ansys12.0中的workbench建模,运用计算流体动力学(CFD)中的CFX对双层桨自吸式搅拌槽内的流场进行数值模拟,在数值模拟的基础上,利用实验室现有条件对双层桨自吸式搅拌槽内的气-液分散性能进行了研究.比较了两种不同的桨叶组合的气体吸入临界转速、功率消耗、气含率和传氧性能.结果表明,6P+6PDTU的功率消耗小于6DT+6PDTU,但是6DT+6PDTU的气含率和容积传氧系数均大于6P+6PDTU,因此具有更好的分散性能.     

翼形桨搅拌槽内混合过程的数值模拟

采用FLUENT软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,对单层轴流式三叶CBY翼形桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时采用数值模拟的方法研究了不同的示踪剂加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律;模拟结果表明,混合过程主要由搅拌槽内的流体流动所控制,混合时间与示踪剂加料点及监测点位置密切相关。上述的研究结果对于工业搅拌反应器的优化具有一定的参考意义。     

搅拌反应器中液相混合时间研究进展

搅拌反应器是一种在化工、医药、能源和废水处理等领域应用比较广泛的设备.其中混合时间是表征搅拌反应器内物料混合状况的一个重要参数.本丈从实验测量方法和数值模拟两个方面综述了近50年来对混合时间的研究,并展望了未来混合时间测量方法和数值计算的发展方向.