喷射环流反应器的放大效应

实验测量了两种塔径(?200和?500mm)和两种操作模式(气体单独喷射和气液同轴喷射)下喷射环流反应器内的全塔平均气含率、局部气含率及轴向液速径向分布、循环液速,归纳出全塔平均气含率的关联式。实验发现,喷射环流反应器具有十分显著的放大效应。小塔(?200)与大塔(?500)中的全塔平均气含率存在很大差异:小塔的全塔平均气含率～气速关系曲线比大塔陡峭,低气速下小塔气含率低于大塔、较高气速下高于大塔。根据漂移通量法分析得到小塔中流型转变点在表观气速0.1 m·s~(-1)左右,在实验气速范围内只存在拟均匀鼓泡流;大塔中流型转变点在表观气速0.04 m·s~(-1)左右,随气速增大从拟均匀鼓泡流转变为湍动鼓泡流。喷射环流反应器比气升式环流反应器、一般鼓泡塔全塔平均气含率略低,但循环液速更大,适用于强化固体悬浮与混合的气液固三相反应过程。     

SK静态混合器对工业磷酸脱砷的过程强化研究

以五硫化二磷脱砷剂分别开展了搅拌混合及SK静态混合脱除工业磷酸中砷（As）的研究。利用单因素实验、正交实验和响应曲面实验设计,得到了最佳反应条件。结果表明：两种反应器最佳的脱砷剂用量均为理论用量的4倍,脱砷率大于99.8%,净化后的产品砷浓度小于0.5 mg·kg⁻¹,满足国家标准GB 1886.15-2015规定的食品级磷酸指标。搅拌反应器脱砷过程最佳反应温度65 ℃,反应时间70 min,搅拌速度300 r·min⁻¹;以SK静态混合器进行磷酸脱砷,最佳磷酸流速为0.66 m·s⁻¹,反应时间2.4 s,单位时间内处理的磷酸量是搅拌反应器的372倍。用SK静态混合器进行磷酸脱砷,具有工艺流程短、结构简单紧凑、可连续操作等优点,可以实现工业磷酸脱砷的过程强化。     

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％。     

SMV型静态混合器的工业应用

SMV型静态混合器,已在全国四十余个单位得到了推广应用,累计总长为一百九十二米,所涉及的单元操作包括混合、乳化、萃取、反应、强化传热等过程。SMV型静态混合器不仅为化学工业部门所用,而且也应用于制药、食品、石油等行业中。     

SMV静态混合器内气液两相流压降的研究

以气-液两相流动的均相流模型为前提,运用流体力学计算软件对SMV静态混合器中的气液两相流的压力场进行模拟计算,分析其压降的规律,并与水平直圆管内压降和混合器内单液相流压降做了对比分析.结果表明:气液两相流流经SMV混合器的沿程压降及局部压降均随着雷诺数的增大呈现明显增大趋势,且管路总压降与元件数成正比;静态混合器两相流...     

鼓泡塔反应器的多级回流模型

对鼓泡塔反应器提出:气相用多级串连混合器模型,对其液相用带回流的多级混合器模型.中间各级液相中气体组分浓度假定为前后两级的平均值.从而可以逐级计算气、液浓度和气量沿塔高的分布.模型应用的范围可包括非一级反应及气体压强、气体量和气体组成沿塔高变化的情况.用所提出的模型验算了两个小型鼓泡反应塔的热模试验情况,所得结果与所观察到的现象相符.     

管壳式鼓泡降膜塔的流体力学研究

本文提出了管壳式鼓泡阵膜塔的结构构思与操作工况.该塔的列管具有两种流体分布器,上端口的液体分配器与降膜塔相似,下端口的气体分布器与鼓泡塔相似,以实现列管内上半段降膜、下半段鼓泡的鼓泡降膜联合操作.文中阐述了在φ16—36mm单管和多管(塔径φ200mm)中水-空气系统的流体力学实验结果.实验表明,该塔具有良好的操作性能:气液负荷大,操作弹性大,两相流状态稳定,鼓泡层返混较小,兼具鼓泡塔和降膜塔的特点.实验并为这种新型反应器提供了必要的设计数据.     

LiH合成反应器的CFD模拟与过程强化

为了强化釜式氢化锂(LiH)合成反应器,采用计算流体力学(CFD)方法模拟了该坩埚反应器在静态操作、机械搅拌和气体鼓泡三种情况下的物质传递、化学反应和流体运动规律。模拟结果表明:自然对流对反应有较大的促进作用,其使LiH脱离反应界面,保证界面处"新鲜"金属Li与氢气的有效接触;另外,自然对流也促使反应器内物料良好混合;机械搅拌虽提高了反应物料的混合状况,但并不显著增加反应界面,过程强化程度有限;气体鼓泡可大幅度增加气液接触面积,反应时间大幅度缩减,是一种优选的LiH合成反应器构型。     

静态混合器在气液反应中的应用

静态混合器是一种藉助装在反应器中的流体导向单元将流体混合的装置,根据其导向单元的形状,它有几种类型其中瑞士苏尔采(Sulzer)公司发展的SME型静态混合器(波纹填料塔),以效率高,无放大效应等优点,得到了广泛的应用。可用于液液之间、液气之间、气气之间的混合和乳化,强化传热以及其它化工过程。苏尔采SME型静态混合器,实际上就是一种波纹填料塔,填料结构见图1,由几     

淤浆鼓泡反应器的开发研究 Ⅰ.间歇过程

要求实验室间歇鼓泡反应器能重复间歇搅拌釜中多段温控等优化工艺,当反应过程处于反应动力学控制时,才较易实现。两种反应器获得相同工艺条件的关键操作因素分别是表观气速和桨叶转速。这两种操作因素的临界值,包括保证催化剂完全悬浮,排除外扩散阻力等问题作为操作下限,避免鼓泡液泛作为操作上限,均需在开发研究中进行测定。实现优化工艺需要着眼于催化剂表面有足够的氢浓度,这和要求处于反应动力学控制是一致的。按 Hammer 的三维性能图对淤桨鼓泡反应器的开发放大有较大的参考意义。     

鼓泡塔反应器中亚硝酸甲酯合成工艺研究

在鼓泡塔反应器中采用半连续操作,对亚硝酸甲酯(MN)再生反应进行了研究,考察了反应温度、甲醇溶液进科浓度、NO/O2比和表观气速等工艺条件对MN收率等的影响.实验认为,在填料湍流鼓泡塔反应器内NO/O2比和表观气速是影响MN收率的主要因素,确定了在常压条件下适宜的操作参数:反应温度为293～308 K,甲醇溶液浓度为4...     

斜插穿流式挡板强化鼓泡塔内流体混合的研究

乙炔二聚反应制备乙烯基乙炔是氯丁橡胶生产等工艺中的重要操作单元,通常在全混式鼓泡塔反应器中进行。但塔内流体混合模式单一、流场对称性强、液相轴向返混较高,乙烯基乙炔容易滞留在催化剂中,并与乙炔进一步反应生成二乙烯基乙炔和高聚物。强化乙炔二聚鼓泡塔内的反应,提高乙炔单程转化率和选择性,有助于氯丁橡胶生产实现节能减排。应用FLUENT软件模拟,计算了鼓泡塔内流场结构及变化规律,发现斜插穿流式挡板可有效地调控乙炔二聚鼓泡塔内流场结构,减小漩涡尺寸,降低液相湍流流速,减小液相返混区域,强化鼓泡塔内乙炔二聚反应。     

SK型静态混合器内气-液两相流单气泡运动实验研究

采用单气泡实验对SK型静态混合器内气-液间混合过程进行试验研究,针对主流速度、气泡尺寸、混合元件数量等参数对气-液混合效果差异进行实验研究,并就整个混合过程中的压降波动进行了分析。实验结果表明,SK型静态混合器增大气-液两相相界面,提高气-液两相混合效果,延长气-液停留时间,混合元件数增加压力降增大。     

SK型静态混合器内流体流动与传热数值模拟

利用Pro/e 5.0对SK型静态混合器进行参数化建模,运用ANSYS-CFX软件对混合器内流体的流场进行了模拟;分析了SK型静态混合器内流体的流动特性及混合机理,发现在单个混合元件的L/2长处流体的径向平均速度到达最大值,流体径向旋转方向与所在通道的混合元件螺旋方向相反;另外对静态混合器和空管混合器的传热性能进行了对比模拟,进一步证实了静态混合器具有更好的强化传热效果,为静态混合器的设计与研究工作提供了参考。     

技术服务

静态混合器系列产品静态混合器是一种新型的单元设备。它适用于混合,乳化和溶解过程。凡是传统上使用搅拌器和均质器的地方,原则上都可用静态混合器来代替。静态混合的特殊作用使表面更新加剧,适用于吸收和解吸过程、液-液萃取过程,以及气液、液液反应等过程相界面接触和强化作用。静态混合器可取代传统的混合、沉清器,用于萃取具有广阔的前景。静态混合器可用作气液反应器、制成高效管道反应器、可使管道长度大大缩短。用于中     

射流鼓泡反应器的研究进展

射流鼓泡反应器通过耦合射流与鼓泡两种作用机制实现了气液理想混合,避免了甲醇羰基化制醋酸工艺中搅拌内构件的腐蚀。射流、鼓泡的耦合加剧了混合过程的复杂性,阻碍了对该反应器气液流动、传质、混合的认识。文章分别综述了均相体系射流混合、鼓泡反应器流动规律及喷射式气液反应器流动规律。结果表明,混合时间、气泡直径及气含率分别用于表征射流和鼓泡混合效果,气液顺流喷射反应器性能需同时考虑液相体积传质系数。因此,射流鼓泡反应器的研究需以上述所有参数作为特征参数,通过实验和模拟剖析反应器内部气液传质及射流与鼓泡的协同机制。     

具有内循环管的鼓泡塔液体轴向的循环速度

<正> 一、引言 气液反应是相当复杂的反应,其产品收率不仅取决于催化剂和化学反应动力学的特性,而且与工业反应器内热和质的传递关系密切,很多反应受传质控制。因此,选择并设计合理的反应器结构,就成为液相反应十分重要的问题。 随着近代化学反应工程的发展,已开发了各种各样的气液反应器,鼓泡塔是其中较     

静态混合器的入口结构对液液分散的影响

静态混合器广泛应用于溶剂萃取,改造静态混合器的入口结构可以提升混合效果。为探究不同入口结构对液液分散的影响,以传统SK型静态混合器、非对流入口静态混合器、Roughton静态混合器、Y-静态混合器4种不同入口结构的静态混合器为研究对象,通过计算流体力学-种群平衡模型（CFD-PBM）数值模拟方法,考察了不同入口结构对静态混合器中液体流速、混合效果和Sauter平均直径（d32）的影响。模拟结果表明：不同入口结构的静态混合器具有显著差异的流体流动状态、混合效果和液液分散效果。混合效果和液液分散效果从好到差依次为Y-静态混合器、Roughton静态混合器、非对流入口静态混合器和传统SK型静态混合器。在混合元件区,4种入口类型的静态混合器的流速相同,但是混合元件发挥混合和分散的作用不同。Y-静态混合器和Roughton静态混合器作为液液分散设备,可以以较少的混合元件数实现高分散效果。     

气液鼓泡塔流体力学研究进展

鼓泡塔是化工领域一类重要的气液接触与反应装置,近些年的研究难点集中在计算流体力学(CFD)放大模拟和内构件流体力学两个方面。今从实验技术、流体力学模型、内构件影响三个方面综述了当前鼓泡塔反应器流体力学的研究进展。首先分析了现有的各种流动测试技术的优缺点,随后评述了气液鼓泡塔的多相湍流模型和各种相间作用力本构关系的表述形式,介绍了本课题组近来提出的气泡径向力平衡模型与双尺度能量平衡模型。最后,总结了当前为数不多的有关竖直列管内构件对流动影响的几种不同的实验结果,给出了分析与解释,并对内构件的模型化与模拟工作进行了介绍。     

泰勒流反应器的流动及反应特性

利用由静态混合器、喷嘴和分气盒组成的新型布气装置在搅拌釜式反应器中诱导生成泰勒流,对反应器流动特性及反应特性进行了实验研究。结果表明,与常规搅拌釜式反应器相比,泰勒流反应器内物料流动更加接近于平推流流型,泰勒流的生成在反应器内构建出局部平推流区域,降低了物料返混程度。反应器反应性能因流动特性改变而得以增强,相同实验条件下,在泰勒流反应器中进行的蔗糖水解反应转化率比在常规搅拌釜式反应器中高出26.7%。在一定操作范围内,局部平推流区域和反应转化率均随搅拌转速或进气量的增加而增大。泰勒流反应器可简化为平推流区和全混流区并联的流动模型,推导出了反应转化率与平推流区域占反应器总体积比率之间的关联关系。