結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)液相流動(dòng)及軸向擴(kuò)散性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器與傳統(tǒng)多相反應(yīng)器相比具有壓降低、傳質(zhì)速率高和比表面積大等許多優(yōu)點(diǎn)，這使其成為替代傳統(tǒng)多相反應(yīng)器的一個(gè)有吸引力的選擇。因此，對(duì)結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器進(jìn)行深入的研究具有十分重要的意義。本論文主要研究了不同類(lèi)型結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)的液相流動(dòng)及軸向擴(kuò)散性能，以期為該反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、操作和放大提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)以自來(lái)水為液相，以空氣為氣相，以噴嘴和玻璃珠靜態(tài)分布器分別作液體分布器，在表觀液速為0．0283～0．0637m/s

2、，表觀氣速為0．0490～0．2942m/s，并流向下的操作模式下，對(duì)50cpsi、100cpsi和400cpsi三種胞密度下的整體式和分段式結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器分別進(jìn)行了“示蹤—響應(yīng)”實(shí)驗(yàn)研究。利用電導(dǎo)法，測(cè)量了不同表觀氣、液速度下的“示蹤—響應(yīng)”濃度—時(shí)間數(shù)據(jù)；利用差壓傳感器同時(shí)測(cè)量了對(duì)應(yīng)的床層壓降—時(shí)間數(shù)據(jù)。
　　 基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在以噴嘴為液體分布器的整體式結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)分析了表觀氣、液速度對(duì)軸向擴(kuò)散程度的影響，考察了平均

3、停留時(shí)間、床層壓降、平均液含率和平均液栓長(zhǎng)度隨表觀氣、液速度和胞密度的變化趨勢(shì)，獲取了反映軸向擴(kuò)散程度大小的彼克萊數(shù)關(guān)聯(lián)式；對(duì)比了兩種分布器下整體式和分段式結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)平均停留時(shí)間、床層壓降、平均液含率和平均液栓長(zhǎng)度隨表觀氣、液速度的變化趨勢(shì)以及軸向擴(kuò)散程度的大小。研究結(jié)果表明：
　　 在以噴嘴為液體分布器的整體式結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)：
　　 (1)軸向擴(kuò)散程度隨表觀液速的增大而減小，隨表觀氣速的增大而增大。

4、　　 (2)表觀液速增大，平均停留時(shí)間和壓降穩(wěn)定程度隨之減小，床層平均壓降、平均液含率和平均液栓長(zhǎng)度隨之增大；表觀氣速增大，平均停留時(shí)間、床層平均壓降、平均液含率和平均液栓長(zhǎng)度都隨之減小，壓降穩(wěn)定程度基本不變；胞密度增大，平均停留時(shí)間隨之減小，床層壓降和平均液含率隨之增大，液栓長(zhǎng)度隨之先增大后減小。
　　 (3)獲取的反映軸向擴(kuò)散程度大小的彼克萊數(shù)關(guān)聯(lián)式大部分誤差都在±30％以?xún)?nèi)，能夠較好的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)化多相反應(yīng)器內(nèi)的軸向擴(kuò)散狀況