小颗粒滴流床反应器中液相轴向返混的研究

对三种形状六种尺寸的小颗粒填料,在滴流床中气液两相并流向下流动时液相的轴向返混程度作了研究。实验表明:随着液速的增加,填料颗粒的毕克力Pe_L值增大,返混程度降低;填料颗粒的球形度越小,Pe_L值就越小,返混程度就越大;填料颗粒的尺寸对返混也有影响,尤其是对非球形颗粒,尺寸越大,则Pe_L值越大。当气液两相流速不断增大时,床层中的流动状态从滴流区转变为脉动区,则液体性质对Pe_L值的影响也不同。给出了两个流区的Pe_L关联式。     

加压三相淤浆床环氧乙烷合成过程研究VI. O2、CO2、C2H4和N2在二号液相热载体中的溶解度测定

在高压搅拌釜中,利用气体的等容吸收原理测定了60～230°C、0.05～1.2MPa(表压)条件下三相淤浆床环氧乙烷合成过程中的反应及惰性气体组分O2、C2H4、CO2和N2在实验所用的二号液相热载体中的溶解度.实验结果表明,O2、C2H4、CO2和N2的平衡溶解度都随压力增加而增大,随温度升高而降低.同时回归出各气体的溶解度系数Hi与温度T的关联方程.     

高压下滴流床反应器动持液量的测定

在常压－２．０ＭＰａ的系统压力下测定了滴流床中气－液两相并流下流动的动持液量,了气－液流率,液相粘度,填料大小,压力以及床层高度对动持液量的影响。实验结果表明增中液体流率动持流量增加,气体流率增加时,结果相反粘度的增加对动持液量的影响不大,动持液量随填料空隙率的增大而变小。     

导向喷动流化床生物质快速裂解制液体燃料

在冷模试验得到的优化的结构参数基础上，建立了一套生物质最大处理量为5kg／h的导向管喷动流化床生物质裂解反应器。反应在常压和440～520℃进行，以木屑为生物质原料，二氧化碳和氮气为喷动气或流化气，沙子为流化介质。结果表明该喷动流化床反应器可用于生物质的快速裂解。在400～480℃，液体产率随温度增加而上升，高于480℃时，二次反应的加剧又导致液体产品产率下降。固体和气体的产率则随温度的升高而减少。喷动气和流化气流量的增加均强化了反应器内的传热，并使生物质初始裂解产物的停留时间减少，二次反应进行程度减弱。在适当的裂解条件下液体产率可达73．2％，此时气体和焦的产率分别为12．8％和14．0％。所得液体产品为单一相液体，含水约30％，可用于燃烧。与流化床相比，喷动流化床作为生物质快速裂解反应器可明显提高液体产率。     

鼓泡塔中液相混合时间的影响因素

分别以自来水、醋酸去离子水溶液（醋酸质量分数分别为1%、5%和10%） 为液相,空气为气相,在直径分别为200 mm 和400 mm的鼓泡塔内,采用4种气体分布器 （单管、四管、分布板和微孔板）,考察当 表观气速Ug为0.006～0.250 m/s,鼓泡塔高径比 H/D为0.8～7.0时,鼓泡塔有无内构件条件下 的液相混合时间。结果表明：对于空气-水体系, 当表观气速较低时,增加表观气速,液相混合时间明显缩短,表观气速对混合时间的影响逐渐消失,混合时间随鼓泡塔高径比的增加而迅速增加;当以醋酸水溶液为液相时,在特定表观气速（0.10 m/s）下,体系呈现出发泡性质, tm-Ug曲线出现“跳跃点”,该点处液相混合时间为相同条件下自来水体系的2～3倍;高于或低于此特定表观气速,两种体系混合时间的差别较小。即在不发泡条件下,液体离子强度、表面张力对气液相混合不足以产生显著影响。增加导流筒可以使液相混合时间延长。引入横向换热管后,混合间延长,且表观气速的影响范围变大,表观气速对混合时间的影响不是单调关系,存在极值点。     

罐高和上部体积对气升发酵罐流体动力学特性的影响

在一个90～250升工作容积,同心管气升发酵罐中进行酿酒酵母发酵。在空气流量、罐高和上部体积变化的情况下,测定液体循环速度、空气滞留量和液体混合情况。液体循环速度和混合时间都随罐高度而增加,液体速度变化约与罐高的平方根成正比。罐高对空气滞留量的影响可以忽     

滴流床的压降和持液量

以α-甲基苯乙烯加氢系统为对象,研究滴流床的流体力学特征,在冷态条件下测定了滴流床内压降和持液量,得到压降、动持液量与气速和液速的关系式。结果表明压降梯度受气速影响较液速大,动持液量受液速影响较气速大。气速增加,床层压降增大,动持液量减小;静持液量只与体系的物性、填料物性、装填方式等有关,与反应条件无关。另外,在零气速条件下,用KOH作为示踪剂,采用脉冲注入法,研究了滴流床的停留时间分布,得到床层的Peclet准数与液速的关系,Peclet准数随着液速的增加按指数级增加。     

H2、N2、CO和CO2在液体石蜡中的溶解度和传质系数的研究

在机械搅拌高压釜中测定了290．15～513．15K、0．5～4．0MPa范围内H2、N2、CO和CO2在液体石蜡中的溶解度和体积传质系数。结果表明，H2、N2、CO和CO2的平衡溶解度均随着压力的升高而增大，N2、CO和CO2的平衡溶解度随温度的升高而减小，但氢气的平衡溶解度随温度的升高而增加。回归了各种气体的溶解度系数H1与温度丁的关联式。H2、N2、CO和CO2的体积传质系数均随着压力和温度的升高而增大，温度和压力对不同气体的体积传质系数的影响各不相同，氢气的体积传质系数受温度和压力变化的影响较大，二氧化碳的次之，一氧化碳和氮气的变化较小。     

ECT研究浅层鼓泡塔中的气含率行为

在内径0.14 m的浅层鼓泡塔内采用电容层析成像技术（ECT）研究了孔口气速和孔径大小对鼓泡塔气含率行为的影响。实验选用空气-去离子水体系,在轴向高度4.75、17.75 cm处同时测定气含率曲线,孔口气速范围为4～186 m/s。以单管为气体分布器,开孔率和孔径范围分别为0.14%～1.31%和5.3～16.0 mm。实验结果表明：气含率随气速的增大而增大; 当孔径d0=10.5 mm,孔口气速 大于19 m/s时,气含率曲线斜率发生变化,一定程度上表明此时的流型由鼓泡流开始向射流转变;在相同孔口气速下,气含率随孔径的增大而增大,且能谱图主频大小和谱宽也随孔径的增大而增大;得到了鼓泡过程中流型转变孔口气速uN,trans,发现uN,trans随孔径增大而减小,并对比文献认为对于空气-水体系,d0=10 mm可能是区分大小孔径的合理标准。     

喷淋塔内液滴运动及分布特性的研究

以工业规模喷淋吸收塔为研究对象,建立了塔内液滴运动数学模型,考察了液滴直径、液滴初速度、空塔气速、喷淋密度对塔内液滴运动及分布特性的影响。研究结果表明:液滴的临界粒径随空塔气速的增加而增大,终端沉降速度仅与液滴直径有关;增大气速或减小液滴直径可显著增大液滴在塔内的停留时间;塔内持液率及比表面积正比于喷淋密度,反比于液滴直径,提高空塔气速,粒径较小的液滴在塔内分布更为稠密,能显著提高传质面积。