矩形截面气升式环流反应器中非牛顿流体的气含率与传质系数的研究

研究了一种矩形截面气升式环流反应器,用幂律τ=η_ογ~n(n<1)来表示流体流变学特性的变化.在这类反应器中,假塑性非牛顿流体的气含率ε_g与传质系数K_La的变化规律可用半经验关联式表示ε_g=0.2535(η_ο5000~(n-1))~(-0.161)(1+A_d/A_r)~(-0.434)u_(gr)~(0.856-0.161n)K_La=0.0192(η_ο5000~(n-1))~(-0.902)(1+A_d/A_r)~(-1.228)u_(gr)~(1.955-0.902n)并讨论了该类反应器结构及运行状况,流体性质变化时,反应器传质动力学特性、流动特性和操作弹性变化的规律.     

气升式外环流反应器的体积传质系数

以Higbie的渗透理论和Kolmogoroff的湍流理论为基础,提出了计算液体旋涡在气液相界面暴露时间的方法,并建立了预测体积传质系数的模型方程。在不同管径比下的外环流反应器中,对空气 水体系测定了操作气速对体积传质系数、循环液速和气含率的影响。将体积传质系数与表观气速和下降管与上升管的面积比按幂函数进行关联,其预测值和试验值符合较好。     

气升式外循环淤浆反应器的气含率和传质的研究

在气升式外循环环流反应器中,对空气-水两相系统的气含率■_(go)和气-液氧体积传质系数进行了研究,获得关联式:■_(go)=1.384(u_G/(u_G+u'_L)~(0.34)u_G~(0.71)k_Lα=0.0463(u_G/(u_G+u'_L)~(0.24)u_G~(0.52)对空气-水-α-氧化铝三相淤浆系统,采用丝网过滤将催化剂留于反应器上升管中。此时,上升管中气含率■_(go)和传质系 k_La可用下面公式来计算:■=1.384/(1+0.504■_s~(0.13))(u_G/(u_G+u'_L))~(0.34)u_G~(0.71) (■_s=0.001～0.05)■     

气升式内环流反应器的气含率研究

建立了气升式内环流反应器的冷模实验装置,以空气-水两相系统为研究对象,采用压差法测定了反应器降流区的气含率和升流区气含率,采用体积膨胀法测定了反应器总体平均气含率.通过改变导流筒直径、高度及底部封头形状,考察了结构参数对气含率的影响;通过改变通气量和上清液高度考察了操作参数对气含率的影响.建立了气含率的数学模型,并将试验数据拟合,得到不同结构反应器的模型参数.     

鼓泡塔中非牛顿流体体系气含率的研究

本文是在直径为0.1m、高为1m的鼓泡塔中,选用水、Na_2SO_3/CMC溶液,CMC溶液作为介质,采用单孔喷嘴布气,孔径为0.01m,测定了鼓泡塔的气含率,对实验数据进行了关联,提出了气含率的关联式,并与文献中有关结果进行了比较。     

非牛顿流体在气升式反应器中的流动特性

以非牛顿型流体在气升式内环流反应器中流动特性为研究对象，考察了在气－液－固三相体系中气含率和液体循环速度随不同的表观气速、固体颗粒粒径和浓度、设备结构尺寸的变化规律。对实验数据进行了回归处理得到气含率和循环速度的经验关联式，并对非牛顿型流体和牛顿型流体在同一反应器中的流动特性作了比较     

卧式矩形环流反应器中气含率和液相流动研究

针对矩形卧式多级串联环流反应器，在改变结构和气速的情况下，对全系统的气含率、上流区和下流区的气含率、液相循环速度、液相返混等进行了实验考察，并利用漂流模型，最小能耗原理等进行了模拟计算。     

三相多室气升式环流反应器气含率的研究

在1个4流道的三相多室气升式环流反应器中,以空气-水-K树脂为体系,采用压差法测量气含率,考察了上升室气体表观速率、固体装载量对上升室与下降室气含率的影响.结果表明:上升室的气含率随着该室气体表观速率增加而增加,而随着另一上升室气体表观速率增加而略有降低;下降室的气含率随着该室气体表观速率增加呈现3种变化趋势,而随着另...     

多室气升式环流反应器的气含率研究

在四流道的多室气升式环流反应器中 ,常温常压下 ,以空气作为气相 ,以水、0 .5 %、1%、5 %NaCl及 0 .5 %、1%、5 %Na2 SO4 作为电解质 ,考察上升区气含率与操作气速及电解质密度的变化规律。并用回归分析的方法 ,建立了上升区气含率与电解质密度的半经验关联式 ,用该式得到的上升区气含率的计算值和实验值的平均相对偏差为 2 .5 8%。     

多段内导流筒气升式反应器中气体分布器对气含率和气液传质特性的影响

在为微生物高密度培养而设计的１０Ｌ多段内导流筒气升式生物反应器中，研究了Ｎａ２ＳＯ３－空气体系单孔喷嘴和烧结金属管等不同气体分布器对气含率ε、体积氧传质系数ＫＬａ和流动特性的影响．结果表明，孔径为２０～２５μｍ的烧结金属管的整体性能最好，在最佳操作气速３．７～４．０ｃｍ／ｓ下，ε超过１９％，ＫＬａ可达０．２９ｓ－１．其ε和ＫＬａ随Ｕｇ有如变化规律：ε＝０．１９５２－１．５３５１０－２ｅ－１．３９１ＵｇＫＬａ＝０．２７＋２．９７１０－２Ｕｇ－７．２３１０－３Ｕ２ｇ（１．５＜Ｕｇ＜６ｃｍ／ｓ     

导流管型鼓泡塔中带泡沫非牛顿型液体的气含率

在塔径０１１２ｍ的三组不同直径导流管装置中，采用液体溢出法测定了带泡沫的非牛顿型液体的气含率分析了表观气速Ｖｇ０和管径比（ＤＲ／Ｄ０）对气含率的影响     

CONTRIBUTION TO HEAT TRANSFER IN AIR-LIFT AND BUBBLE COLUMN FERMENTORS WITH NEWTONIAN AND NON-NEWTONIAN SOLUTIONS

Heat transfer in five air-lift and bubble column bioreactors has been investigated. Water (Newtonian) and xanthan solutions (non-Newtonian) were used. The effects of superficial gas velocity, liquid-phase viscosity and riser-to-downcomer cross-section area ratio have been studied. In air-lift slightly higher heat transfer coefficients were observed than in bubble column reactors. The superficial gas velocity and the effective liquid-phase viscosity influence strongly the heat transfer performance in all systems studied. Following the surface renewal concept, general correlations for heat transfer in Newtonian and non-Newtonian fermentation broth were developed. They describe precisely heat transfer coefficients in a wide range of operating and geometrical conditions.     

非牛顿型浆液鼓泡塔内气含率轴向分布实验研究

通过实验研究，得到了非牛顿型浆液鼓泡塔内压力的轴向分布关联式，进而得到了塔内气含率的轴向分布式。为进一步研究非牛顿型浆液鼓泡塔流体力学行为打下基础。     

低分子量有机添加剂对内环流反应器中气含率和气液传质系数的影响

研究了气升式内循环气液两相流反应器中某些添加剂(脂肪醇类、酯类、氨基酸类等)对传质特性的影响.实验发现氨基酸对传质几乎没有影响;正丁醇和乙酸乙酯对气液间传质有强化作用;而正己醇和乙酸丁酯仅在一定范围内增强传质,从而使体积传质系数出现了峰值.分析了体积传质系数k     

环流反应器和搅拌槽传质特性的分析

本文测定了提升管为单段和提升管分为三段的气升式环流反应器中的液相体积氧传质系数，在螺带式搅拌桨区应器中测定了液相体积氧传质系数和功率消耗，实验体系为模拟生物发酵液非牛顿流体特性的核甲基纤维素水溶液，本文还从液相体积氧传质系数及单位液相体积的功耗所产生的氧传质效果方面对提升管不分段和提升管分为三段的气升式环流反应器与螺带式搅拌反应器进行了比较。     

MASS TRANSFER AND HYDRODYNAMICS IN AN AIRLIFT REACTOR WITH VISCOUS NON-NEWTONIAN FLUID

In an internal loop airlift reactor of 55L working volume,the gas-liquid volumetric oxygenmass transfer coefficient k_Lα,gas holdup ε_G and liquid circulation time t_c were measured with the sol-ution of carboxymethyl cellulose(CMC)to simulate the performance of a reactor with highly viscousbroth.Electric conductivity and oxygen probes were used to measure the local gas holdup,liquidcirculation time and oxygen mass transfer coefficient in the individual sections of the reactor(riser,downcomer and the gas-liquid separating section at the top of the reactor)and the total reactor,respectively.The values of k_Lα for the riser,downcomer and separation sections of the reactor were alsoestimated and compared with that for the total reactor.The results show that,both k_Lα and ε_G in-crease but t_c decreases with increasing gas velocity.Correlations and comparisons with works reportedin the literature are also presented.Data show that the methods developed for k_Lα measurements inthe individual section and