鼓泡塔是一種常見的多相反應器,因其具有結(jié)構(gòu)簡單、液相停留時間長、傳熱傳質(zhì)效率高、操作和維護費用低等突出的優(yōu)勢,尤其適合反應速度慢和熱效應明顯的化學反應,在石化工業(yè)、生物與環(huán)境工程等領域得到了廣泛的應用。無內(nèi)構(gòu)件鼓泡塔的液相大尺度循環(huán)流動造成了其嚴重的液相返混現(xiàn)象,影響了鼓泡塔的性能,難以滿足生產(chǎn)工藝的需求。本文基于多釜串聯(lián)結(jié)構(gòu)可以有效地減輕反應器返混程度的機理,將一種新型隔板內(nèi)構(gòu)件引入傳統(tǒng)空心鼓泡塔,形成了多級分段鼓泡塔,通過對液相大尺度循環(huán)流動進行分割,起到抑制液相返混的作用。目前對于多級分段鼓泡塔內(nèi)流動與混合過程的認識還不夠充分,有必要深入研究其返混特性,為反應器的操作和設計提供指導。實驗在一直徑0.5 m、高5.3 m的氣液兩相鼓泡塔冷模裝置中進行,主要考察了加入隔板前后鼓泡塔的液體軸向速度分布和停留時間分布的差異。液體軸向速度分布的實驗表明,隔板內(nèi)構(gòu)件的加入可以使鼓泡塔內(nèi)的液體軸向速度分布變得平緩,液體中心線速度降低,邊壁附近的反向液速也減小,軸向液速的轉(zhuǎn)折點更靠近邊壁,液相大尺度循環(huán)流動受到了限制,從而減輕了液相返混。采用脈沖示蹤法測定停留時間分布,并采用多釜串聯(lián)模型對比加入...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
前言
第1章 文獻綜述
    1.1 鼓泡塔反應器的特點與應用
    1.2 鼓泡塔反應器的研究進展
        1.2.1 鼓泡塔流動區(qū)域的劃分
        1.2.2 鼓泡塔流型的劃分
        1.2.3 液體循環(huán)流動結(jié)構(gòu)與液體軸向速度
        1.2.4 鼓泡塔內(nèi)構(gòu)件技術
    1.3 停留時間分布理論
        1.3.1 停留時間分布的數(shù)字特征
        1.3.2 停留時間分布的測量方法
第2章 鼓泡塔內(nèi)液體軸向速度分布的測定及討論
    2.1 實驗裝置
    2.2 液體軸向速度的測定實驗
        2.2.1 測量儀器和原理
        2.2.2 實驗方法
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 操作條件對空塔液體軸向速度分布的影響
        2.3.2 加入隔板后的液速分布及其與空塔的對比
    2.4 本章小結(jié)
第3章 停留時間分布的測定及分析
    3.1 停留時間分布理論模型
        3.1.1 理想流動模型
        3.1.2 非理想流動模型
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗裝置及流程
        3.2.2 示蹤劑標準曲線的標定
        3.2.3 全塔平均氣含率的測定
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 停留時間分布
        3.3.2 平均停留時間
        3.3.3 等效全混釜數(shù)N
        3.3.4 等效全混釜數(shù)N的經(jīng)驗關聯(lián)式
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多級分段鼓泡塔周期性氣相脈沖操作的研究
    4.1 周期性脈沖在反應器中的應用
    4.2 周期性氣相脈沖實驗
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗流程
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 停留時間分布
        4.3.2 平均停留時間
        4.3.3 等效全混釜數(shù)N
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
碩士學習期間論文發(fā)表情況



本文編號：3831653