大型气液同轴喷射分布器数学模拟

大型浆态床的气液分布器设计需要同时考虑气体均布、气液传质和防止堵塞三个方面的要求,基于此提出了一种大孔径气液同轴喷射的分布器构型。首先通过单喷嘴冷模实验测量了全塔平均气含率和大、小气泡相含率,证明气液同轴喷射能够显著强化气液传质,减小气泡直径。随后对所设计的外径6.3 m的多环大型气液分布器内部的流动进行了三维瞬态模拟以探讨改进气体均布的措施,模拟发现,对于多环分布管结构,采用管径随环径增大的变直径分布器代替常用的等直径分布器能够明显改善气体分布的均匀性。最后对该分布器在不同载荷下的气体均布指标进行了计算机模拟,结果表明在?40%的负荷变化范围内,分布器的气体均布性能仍然比较稳定,能够满足工业应用的要求。     

微孔膜气体分布器对气液传质的影响

本文开发了一种新型微孔膜气体分布器,并对使用该分布器时鼓泡塔反应器内气液传质性能进行了研究。实验结果表明,使用这种新型膜气体分布器可以得到细小均匀的气泡,较大幅度地增大了气液传质比表面积,从而大大强化了反应器的传质能力。     

槽盘式气液分布器的研究及其在大型塔中的应用

本文介绍了一种新型气液分布器——槽盘式气液分布器的结构及性能特点、操作弹性、夹带因子及用于指导工程设计的夹带曲线。最后列举了槽盘式气液分布器在大型减压塔中的设计实例和应用效果,展示了其应用前景。     

文丘里型气液分布器的实验与数值研究

以一种文丘里型气液分布器为对象,在直径为28 cm的冷模装置中考察了其流体力学性能。气、液流量分别在5~25 m³·h^-1、0.2~0.6 m³·h^-1范围内,使用激光粒度仪测量了液滴Sauter平均粒径（D₃₂）,并测定了其分布均匀性和抗塔板倾斜性能。结果表明：文丘里结构加强了气液混合,与泡罩型分布器相比,此分布器具有更好的液滴破碎性能;气速增大会使出口液体从伞状流变为喷射流,但仍能在直径约为出口直径10倍的区域内均匀分布;在气、液相负荷分别为10~20 m³·h^-1、0.4~0.6 m³·h^-1时,液位在进液口和进气口之间,此时分布器具有优异的抗塔板倾斜性能。采用计算流体力学软件模拟了分布器内部气液流动过程,得到了相含率和速度矢量图,所得结果有利于分布器的分析与改进。     

化肥厂技术改造与规整填料及新型塔内件

论述规整填料和新型气液分布器等塔内件在化肥厂技术改造中的应用。     

填料塔气液分布器优化设计规律

塔器硬件系列优化设计相对落后于工艺和控制的优化设计。综合国内外在填料塔硬件系列研发、应用的优秀产品及在大型填料塔硬件研究的新成果、经验和体会,文章归纳出了填料塔气液分布器优化设计规律,阐明了在塔的不同部位,不同工艺条件下,应当优选何种气液分布器。此规律可以指导填料塔气液分布器的选型或优化设计。经多年在炼油减压塔、乙烯汽油分馏塔等多座大型塔器中的应用,成效显著。     

微孔膜气体分布器气液传质比表面积的研究

研究了以微孔膜作为气体分布器的反应器的气液传质比表面积,主要考察了气体流量、液面高度、表面张力等操作因素对气液传质比表面积的影响。结果表明,气液传质比表面积随着气体流量的增大先呈增大的趋势,到一定值时,开始呈减小趋势;随着表面张力的增大而减小;随着液面高度的增大缓慢减小。与传统塔设备比较,微孔膜气体分布器的气液传质比表面积要高,分布器强化了气液传质过程。最后,运用量纲分析方法对试验数据进行非线性回归得到关于气液传质比表面积的关联式,此式较好地吻合了试验数据。     

分布器结构对环流反应器气含率分布的影响

采用κ-ε二方程模型和欧拉多相流模型,对一种单筒单级气升式气液环流反应器内的湍流气液两相流进行了全尺寸的数值模拟研究,考察了采用3种不同气体分布器时反应器内气含率和流速分布的细节.模拟结果表明不同结构的分布器对总体气含率和内筒中的两相速度分布有很大影响,因而对气含率分布和气液两相接触效果有较大影响,从而对反应过程产生影响.单环分布器产生的气液两相接触效果较差,对于反应过程很不利.对于大直径的环流反应器推荐使用多环分布器.计算所得的整体气含率与实测的整体气含率进行了对比,吻合较好.     

微反应器结构对气液二相分布规律的影响

采用高速摄像仪对3种结构的微反应器内气液二相流型、流动分布及空隙率进行了研究。微反应器采用内置分布实现气液二相分布,3个内置分布器分布角度依次为60°,90°,120°。采用各支通道内气泡长度、气泡速度的相对偏差,相对标准偏差值体现气液二相分布的不均匀程度,考察了分布器结构对各支通道内空隙率的影响。结果表明:随内置分布器分布角度的增大,在实验范围内,各支通道气泡长度分布均匀程度减小,气泡运动速度分布均匀程度增大。各支通道空隙率变化与内置分布器分布角度及支通道与主通道的相对位置有关。     

滴流床反应器气液分布器CFD模拟

以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD)进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统,在相同液层高度条件下,管内的气相流速显著影响过孔液速,气速较大时,液体过孔流速也相对较大。同时由于液量偏少,液体容易形成中心汇流,且难以向溢流方向的垂直方向扩散。采用双层碎流结构后能使液体在整个截面分布更均匀。     

规整填料的气液分布器

讨论了液体分布不均对填料分离性能的影响，并全面介绍规整填料的气液分布器的有关结构和计算（包括若干新型的分布器），可供设计和企业进行规整填料设计时参考，以确保填料塔正常操作。     

大型填料塔的设计及应用

本文介绍了大型填料塔采用新型规整填料、气液分布器及进气初始分布器的现状、设计及应用。     

尿素解吸塔的扩能改造

详细介绍年产 5 2× 10 4t尿素装置中尿素解吸塔的技术改造情况 ,指出国产化新型塔器技术改造传统板式塔是可行的。     

现代化学工业中填料塔技术的应用

填料塔是化工工业中最常见气液分离设备之一,本文介绍了选择填料塔的设计条件,论述了当前最新的塔内填料、液体分布器、进气初始分布器的分类及各自特性。     

大型填料塔技术及其工业应用

指出了填料塔技术大型化存在的主要问题,介绍了由天津大学开发的、应用在大型填料塔中的新型填料(双向波纹填料)和槽盘式气液分布器、环流式进气初始分布器等塔内件的结构,以及大型填料塔技术的成功工业应用实例。     

填料塔液体分布器的设计(续三) 第四讲 堰槽式液体分布器的设计

介绍堰槽式液体分布器的结构、特性、适用范围、设计参数和设计方法,并给出了一个工业设计实例。     

分布孔大小对环流反应器内流动影响数值模拟

采用k-ε二方程模型和欧拉多相流模型,对一种气升式环流反应器内的湍流气液二相流进行了全尺寸的数值模拟研究,考察了采用具有不同大小分布孔气体分布器时反应器内气含率和流速分布的细节。模拟结果表明采用小分布孔的反应器内的平均气含率较高,气液二相接触效果较好,对于反应过程有利。计算所得的整体气含率与实测的整体气含率进行了对比,吻合较好。     

Experimental investigation of gas‐liquid flow in monolith channels using monofiber optical probes

Two‐phase hydrodynamics has been experimentally investigated using optical fibre probes in individual channels of a laboratory scale monolith bed. Experimental investigations were carried out to validate the optical probe measurements in a single capillary. Optical probes were positioned at selected single channels of a monolith block, and the signals were processed to assess the local hydrodynamics under cocurrent gas‐liquid downflow configuration, using air and water as fluids. The investigations were performed for three different distributors, viz. single pipe, multipipe, and packed bed distributor configurations. The different distributor configurations were evaluated on the basis of void fraction and bubble frequency for a wide range of flow velocities. The specific novelty aspect of this study comes from the fact that we have undertaken channel scale investigations in monoliths under conditions where we have also reported the global gas‐liquid distribution. Thus, one can readily correlate the bed‐scale hydrodynamics with the local channel‐scale hydrodynamics. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 327–336, 2017