螺旋气升式内环流反应器流动特性

以水和空气两相系统为研究对象,建立螺旋气升式内环流反应器冷模实验装置,采用压差法测定导流筒升流区气含率,用电导法分别实测了升流区液相速度和反应器混合时间,研究螺旋气升式内环流反应器的流动特性,并与传统气升式内环流反应器的流动特性进行对比研究。结果表明,加螺环后反应器气含率明显增加,平均增幅为20%,升流区液相表观速度减小,混合时间增加。     

气升式环流反应器的特性及应用

综述了气升式环流反应器的特性及其主要影响因素研究,简要介绍了这种反应器的应用情况,并提出了今后研究工作的方向。     

气升式内环流反应器在红霉素发酵中应用初探

针对需要流加补料的发酵过程 ,设计出分段导流筒气升式内环流反应器。对在该反应器内进行的红霉素发酵过程进行了实验研究 ,从不同角度考察了该反应器用于红霉素发酵生产过程的可能性。     

强制液体外循环气升式内环流反应器的流体力学特性

在有机玻璃制成的主体反应器(φ0.286 m×3.0 m)内,采用空气-水的气液两相体系考察了不同表观气速下带有中心下料管和环管式气体分布器的环流反应器内局部气含率和内环气泡上升速度的流体力学特性。结果表明：气含率均随表观气速的增大而增大;从外环流入内环的气泡数量比较少;在相同条件下外环的气含率远远低于内环的气含率;新型气体分布器的采用和液体外循环的引入可以增大床层气含率并使其分布趋于均匀,从而增大了内环中气液两相的接触面积和湍动强度,使传递过程得到强化。在此基础上采用商业软件ANSYS CFX10.0对该反应器进行了数值模拟研究,模拟结果与实验数据基本吻合,说明了基于实验验证的Euler-Euler法可以用于该反应器开发和放大研究。     

缩放型导流筒气升式内环流生物反应器流体力学与传质特性

从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究缩放型导流筒气升式内环流生物反应器内的流体力学与传质特性。实验结果表明,与传统圆柱形导流筒相比较,缩放型导流筒气相含率和体积氧传质系数分别提高８％和１０％以上。气相含率和体积氧传质系数随固含率的增加而提高,液体循环速度随固含率的增加而减小;同一内管反应器随介质粘度的增加,体积氧传质系数减小。此外还在Ｈｉｇｂｉｅ穿透理论和Ｋｏｌｏｍｏｇｏｒｏｆｆ各向同     

环隙气升式气固环流反应器内颗粒速度特性

针对中心气升式气固环流反应器在工业化中暴露出来的问题,提出了一种新型的环隙气升式气固环流反应器,并建立了一套大型的冷态实验装置（装置总高4．56m,环流反应器筒体外径300mm）来考察环隙气升式气固环流反应器内颗粒速度特性。操作条件为环隙区表观气速0.10-0.54m／s,导流筒区表观气速0.059-0.200m／s。分别测量了环流反应器环流段内颗粒的密度和速度,基于实验数据对催化剂颗粒的运动速度和环流推动力进行系统分析。结果表明,环隙区颗粒分布形式为“中心稀两边浓”;环隙气升式气固环流反应器内,颗粒环流速度随着环隙区表观气速的增大而增大,而环流速度梯度逐步减小。随着导流筒高径比H／D的增大,环隙气升式气固环流反应器的环流推动力增大而颗粒环流速度减小。     

气升式环流反应器的研究进展

就气升式环流反应器的类别、操作条件和几何结构对环流反应器内两相流体力学行为的影响规律进行了评述。根据环流反应器的流体力学特性和传质特性指出了环流反应器的应用领域及要求。列举了环流反应器在工业上的应用实例。     

环隙气升式气固环流反应器内流体力学特性的理论分析

环流反应器的研究与应用一直局限于气液与气液固体系,将环流反应器移植到气固体系是一个具有独创性的探索。针对工业化中气固环流反应器的缺陷,提出了一种新型的环隙气升式气固环流反应器。并对床层空隙率、颗粒流动速度进行了实验研究与理论分析。建立了环隙区床层空隙率模型,发现环隙区床层空隙率随着环隙区表观气速的增加而增加;环隙区靠近导流筒外壁一侧颗粒流动速度明显大于靠近反应器内壁一侧,导流筒区颗粒流动速度沿径向的分布受气体分布器结构影响较大;环隙区颗粒流动速度基本不随轴向位置的变化而变化,导流筒区颗粒的流动属于密相输送,颗粒环流所受到的阻力主要集中在底部区域,其次为气固分离区,底部区域阻力大小由床层流化质量和导流筒下端距反应器底部的间隙所决定;建立了颗粒环流速度模型,发现环流速度随环隙区表观气速的增加而增加。     

气升式内环流反应器流场及传质特性数值模拟

采用双流体模型和气液二相流体动力学理论建立了气升式环流反应器流体流动的数学模型,在此模型的基础上利用溶质渗透理论和各向同性湍流理论建立了局部液相体积传质系数数学模型。采用计算流体软件F luent对气升式环流反应器内气液二相流动状况进行模拟,模拟结果较好地解释了气升式环流反应器内的流动行为及传质特性。模拟计算值与文献实验值的吻合说明了模型的可行性。     

多室气升式环流反应器传质特性

以Higbie的渗透理论为基础,建立了多室气升式环流反应器体积传质系数的模型方程．用亚硫酸钠空气氧化法测定反应器的比表面积和体积传质系数,讨论了表观气速和催化剂浓度对它们的影响,并验证了模型的适用性。     

多管气升式环流反应器的液体循环

A multi-tube air-lift loop reactor (MT-ALR) is presented in this paper. Based on the energy conservation, a mathematical model describing the liquid circulation flow rate was developed, which was determined by gas velocity, the cross areas of riser and downcomer, gas hold-up and the local frictional loss coefficient. The experimental data indicate that either increase of gas flow rate or reduction of the downcomer diameter contributes to higher liquid circulation rate. The correlation between total and the local frictional loss coefficients was also established.Effects of gas flowrate in two risers and diameter of downcomer on the liquid circulation rate were examined. The value of total frictional loss coefficient was measured as a function of the cross area of downcomer and independent of the gas flow rate. The calculated results of liquid circulation rates agreed well with the experimental data with an average relative error of 9.6%.     

超声内环流气升式反应器传质性能的研究

研究了超声内环流气升式反应器中空气-水-离子交换树脂体系的气液传质与液固传质性能.分别采用电极动态法和离子交换树脂法实验测定了气液传质和液固传质系数.重点考察了表观气速、超声电功率对于气液传质系数以及液固传质系数的影响.实验表明,内环流气升式反应器中表观气速对于气液传质性能影响较大,而超声作用对气液传质影响不大.该反应器中液固传质系数随表观气速的增加而增大;无超声作用情况下,当表观气速达到一定程度时,液固传质系数保持一恒定值.超声作用时,气速增加到4 cm·s-1左右,传质系数达到最大值,随后液固传质系数随着表观气速的增加而逐渐减小,传质系数仍然大于无超声作用时的值.超声对液固传质有较强的促进作用,电功率在150 W左右时,超声对液固传质的促进作用最佳,是不加超声作用时传质系数的两倍左右;但随着电功率的进一步增大,液固传质系数呈现下降趋势.     

气升式环流反应器在不同体系下的循环液速和局部气含率

在气升式环流反应器中,分别研究了空气—水、空气-0．1％乙醇水溶液和空气-水-活性污泥体系中的循环液速以及气含率随操作条件的变化规律。实验结果表明,循环液速随着表观气速的增加而增大,不同体系中的循环液速差别不大;导流筒内、外不同高度处的局部气含率均呈自下向上增大的趋势,且导流筒内部气含率高于导流筒外部的气含率。体系的聚并特性对平均气含率和局部气含率有较大影响。     

气升式环流反应器处理石化废水研究

采用气升式环流反应器作为曝气装置,研究了其处理石化废水的有效性,及不同操作参数对废水处理效果的影响。结果表明,气升式环流反应器能够有效用于石化废水的生物处理,出水能够达到石化废水国家二级排放标准。驯化后活性污泥中出现丰富的微生物相,降解反应过程符合一级反应动力学模型。活性污泥浓度和水力停留时间对降解反应有重要影响,且存...     

K型气升式外环流碳化塔中试研究

在化肥厂进行了用带有K型折流元件的气升式外环流反应器取代鼓泡式碳化塔的中试.结果表明,该型反应器具有造价低、维修少和显著强化碳化过程等优点.该型反应器的基本原理也适应于其他化学反应器和生物反应器的设计.     

Drop size distribution and mean drop size in a pulsed packed extraction column

Drop size distribution and mean drop size are used for calculation of interfacial area available for mass transfer. In this study, the drop size distribution and Sauter mean drop diameter (d₃₂) have been investigated using three different liquid systems in the absence of mass transfer in a pilot plant pulsed packed column. The drop size was measured at four different points along the active column height. Three operating variables have been studied including the pulse intensity (af) and flow rates of both liquid phases. The effect of liquid properties and height of the active column were also investigated. A combination of the pulse intensity and interfacial tension had the largest effect on the drop size distribution while none of the flow rates were of significance. The height of the column played an important role at the bottom of the active column, but the associated effect was reduced with increase of the height. Finally, a normal probability function of number density was proposed for prediction of the drop size distribution with an Average Absolute Relative Error (AARE) of 8.8% for their optimized constant. Furthermore, two correlations were presented involving height or flow rates of the two phases along with operating variables and physical properties of the liquids. These correlations had AARE values of about 8.5 and 7.8%, respectively.     

新型气升式环流反应器液相破碎效果的实验比较

针对石油废水生物降解过程中所遇到的水相、油相难以快速均匀混合的问题,通过对气升式环流反应器动力学原理的分析,在其基础上进行了改进,设计出新型气升式环流反应器,通过验证了推理设计的正确。在本新型气升式反应实验中,以煤油和水为介质,０．４ｍ＾３／ｈ的通气量是较佳的工作条件,证明了新型气升式反应器处理特殊条件液液两相均匀混合的可行性。     

气-液-固三相下喷环流反应器局部气相流动特性

The local gas-phase flow characteristics such as local gas holdup (εg), local bubble velocity (Vb) and local bubble mean diameter (db) at a specified point in a gas-liquid-solid three-phase reversed flow jet loop reactor was experimentally investigated by a five-point conductivity probe. The effects of gas jet flow rate, liquid jet flow rate, solid loading, nozzle diameter and axial position on the local εg, Vb and db profiles were discussed. The presence of solids at low solid concentrations not only increased the local εg and Vb, but also decreased the local db. The optimum solid loading for the maximum local εg and Vb together with the minimum local db was 0.16 × 10-3 m3, corresponding to a solid volume fraction, εS = 2.5%.     

用于微生物石油脱蜡的新型气升环流反应器

本文报导了一种新型气升环流反应器,对反应器中液相流型、气含率与操作条件之间的关系进行了实验考察。利用气升环流反应器强化传质和混合的原理,将一个100m^3鼓泡塔反应器改造成三管循环的气升环流反应器,发酵试验结果表明气升环流反应器微生物脱蜡周期比原鼓泡反应器缩短4倍,气升环流反应器能耗比鼓泡反应器降低约30％。     

下喷自吸环流反应器内局部气泡平均直径及其径向分布

引　言喷射环流反应器因具有规整的流型、良好的分散效果、相对低的功耗及较好的相间传递特性等优点 ,而广泛应用于化学工业、生物及环境化工领域 ,如发酵、废水和废气处理等 ,以及化学工业中众多的多相反应[1,2 ].鉴于下喷环流反应器和自吸各自的特点 ,文献 [3]开发出了新型高效反应器———下喷自吸环流反应器 ,并对该反应器性能进行了系统的研究 .开展下喷自吸环流反应器内局部气泡大小及其分布的研究 ,不仅对了解该反应器内混合、相间作用和相间耦合的微观流动与传质机理及其传递特性具有极其重要的意义 ,而且也为此类反应器的工业放大…