开式涡轮转盘塔用于液-液-固系时的固相滞留率及轴向混合

用石英砂-水(连续相)-煤油(分散相)系,在直径0.152m的开式涡轮转盘塔中进行了实验,证明该塔用于含固量较高的液-液-固系是可行的。研究了转速、隔室高度、定环开孔直径和各相表观流速对固相滞留率及轴向混合的影响,给出了固相滞留率及返流此的关联式。     

超临界流体萃取塔流体力学特性的研究

推导和建立了描述超临界流体萃取塔两相流体力学特性的数学模型。在Φ25mm连续逆流操作的超临界填料萃取塔、筛板萃取塔和喷淋萃取塔中,应用超临界二氧化碳-异丙醇-水、超临界二氧化碳-乙醇-水两种实验体系对流体力学模型进行了实验验证,计算结果与实验数据吻合较好。     

萃取塔中4种塔填料的流体力学性能比较

在Φ120mm不锈钢填料塔中，以Φ16mm共轭环塔填料为研究对象，选用正丁醇-丁二酸-水体系进行试验，测定了该填料的分散相存留分数与两相（分散相与连续相）流率的关系以及填料的液泛速度，并与相同条件上不同尺寸鲍尔环、拉西环和θ环填料的测定结果作了比较，研究表明，与其他三种填料相比，共轭环填料具有优异的流体力学性能。     

脉动盘环式萃取塔轴向混和的研究

本文对圆盘和圆环交替排列的盘环式脉动萃取塔,同时以示踪法和浓度分布法研究和测定了轴向混和系数,并且与筛板式脉动塔进行了对比。连续相的轴向混和系数随脉动强度的增加而递增;分散相则递减。所得结果与筛板塔相近,表明盘环式塔板与筛孔式塔板对抑制轴向混和的效果相当。进一步计算了盘环塔和筛板塔的表观传质单元数和真实傅质单元数,也表明两种塔型的傅质效率和轴向混和的特性相近。     

闭式涡轮转盘塔的轴向混合

用脉冲示踪法研究了闭式涡轮转盘塔（ＣＴＲＤＣ）中连续相的轴向扩散系数ＥＣ与转速ＮＲ、一Ｖ等操作条件的关系,经回归分析得到ＥＣ的计算关联式,并且与转盘塔（ＲＤＣ）的研究结果作了比较。实验结果表明：由于闭式涡轮的强烈搅拌作用,ＮＲ大大下降液滴大小（ｄｐ）分布更均匀。与ＲＤＣ相比,ＣＴＲＤＣ中的轴向混和程度大大降低。     

超临界流体萃取塔传质性能的研究

建立了描述连续逆流超临界流体萃取塔传质性能的数学模型。在直径为25mm连续逆流操作的超临界填料塔、筛板塔、喷淋塔中,应用超临界二氧化碳-异丙醇-水、超临界二氧化碳-乙醇-水两种实验体系对传质模型进行了实验验证,计算结果与本文实验数据符合较好。     

开式涡轮转盘塔的操作区域

考察了开式涡轮转盘塔(OTRDC)中的分散相滞留率和液泛特性。采用五种不同的液-液体系,在两种不同直径的塔中进行了实验。给出了估算分散相滞留率的关联式及无传质时临界转速的判据,进而大体上确认了OTRDC的操作区域。     

糠醛精制新型萃取塔的研究和应用

在塔径为０．１ｍ的自行开发的蜂窝型格栅（ＦＧ型）规整填料萃取塔中进行了两相流体力学行为和传质性能的实验研究，体系是具有低界面张力的正丁醇—丁二醇—水和中等界面张力的３０％磷酸三丁酯（ＴＢＰ）煤油溶液—乙酸—水，实验测定了液滴平均直径，分散相存留分数、两相液泛速度等参数及以每个理论板高度表示的传质特性。实验结果表明，这种新型萃取塔对中、低界面张力体系具有通量大、传质效率高等特点，尤其适合于糠醛精制润滑油体系。将其应用于新疆独山子炼油厂的糠醛精制转盘萃取塔的技术改造获得成功，取得了显著的经济效益。     

气体搅拌萃取塔有机分散相滞液率的计算

研究了在气体搅拌筛板萃取塔中，空气-蒽醌工作液-水三相体系的流体力学性能，讨论了气相、有机分散相和连续相表观流速对有机分散相滞液率的影响．结果表明，当气相表观流速和有机分散相表观流速增大时，有机分散相滞液率均增大，而连续相表观流速对有机分散相滞液率没有影响．在有机分散相相对于连续相的相对速度计算公式的基础上，提出了计算有机分散相滞液率的方法．用该方法计算了文中实验物系和文献中提到的气-液-液三相或液-液两相体系的有机分散相滞液率，计算结果与相应实验及文献数据符合良好，相对偏差范围为4．9％～15．5％．     

CFD研究短导流筒对鼓泡塔流体动力学的影响

采用双流体模型及k-ε湍流模型模拟研究了短导流筒内构件对鼓泡塔流体力学性能的影响。共模拟了4种鼓泡塔,即简单鼓泡塔和3种安装有导流筒的鼓泡塔,塔径D均为190 mm,导流筒离底距离分别为0.5D、1.0D、1.5D,导流筒直径为0.7D,长度为1.0D。结果表明,简单鼓泡塔模拟结果与文献实验值吻合较好;安装导流筒后,导流筒下游气含率和轴向液相速度径向分布更为均匀,并且在不降低整体气含率的情况下,显著提高了鼓泡塔底部的液相轴向脉动速度,将有利于三相鼓泡塔内的固体颗粒悬浮。     

CFD优化大型浅层鼓泡塔管式气体分布器结构

分布器结构影响大型浅层鼓泡塔反应器性能,采用CFD模拟研究了5种四管气体分布器,各分布器的通气管均匀布置在不同的分布环上（0.3/0.4/0.5/0.6/0.7＊DT）,模拟采用了双流体方法和多气泡簇MUSIG模型。文中较全面的考察了高表观气速下（Ug=0.1m/s）管式分布器分布环直径对反应器流型、相含率、液速、湍b流、气泡大小以及混合时间的影响;模拟结果表明整体气含率和混合时间均随环径比先增大后减小,气含率的最佳环径比在0.4左右,而混合时间最大值出现在0.5d/DT附近,当环径比小于时0.5,鼓泡塔内为单循环流动,大于此值,鼓泡塔内将形成双循环流动,不利于混合。     

LHJ浮选柱中的气泡特性

采用光－电探针法对ＬＨＪ浮选柱下导管内气泡尺寸及局部含气率进行了测定，考察了浮选柱结构参数及流物化参数各固素对浮选柱气泡直径及局部含气的影响。结果表明，流动压力，径向和轴向位置，ＰＨ值及起泡剂对气泡直径和含气率都有影响，而起泡剂的加入能明显降低气泡直径，同时提高含气率。     

液滴在液液接触塔中的前混返流模型

为了描述液液接触塔中流体，特别是分散相的非理想流动，考虑了塔中分散相液滴直径分布及其本身的返混，提出了文题模型。实验结果表明，用该模型计算所得的停留时间分布曲线与实测曲线相符；该模型与液滴传质理论结合，可以较准确地预测塔的传质单元数。     

多层百页窗式挡板三相流化床中液体流动模型

在矩形气液固三相流化床反应器中,采用脉冲应答技术,考察了挡板结构、气液流量、固体浓度对床层液体混合行为的影响.分别用多釜串联模型与轴向扩散模型描述挡板下方区域与挡板段的液体混合行为,应用矩量法及根据实验数据回归,得到了表征液相返混程度的模型参数的经验关联式.     

前混合水射流喷丸喷嘴内流数值模拟

为研究弹丸在前混合水射流喷丸喷嘴内的运动特性,应用FLUENT软件对前混合水射流出口带圆柱段和扩散段的圆锥收敛形喷嘴内液固湍流进行了数值模拟。控制方程为连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用k-ε模型,离散相采用拉格朗日模型。分析了喷嘴出口圆柱段长度、圆锥收敛角和出口扩散段对内流特性的影响。结果表明,出口圆柱段长度为30 mm、圆锥收敛角为13°时,连续相可以获得最大的轴向速度,且离散相的加速效果也最佳;出口带扩散段的喷嘴使得连续相和离散相的出口速度均会下降,但会增大喷丸的覆盖率,提高喷丸工作效率。     

异旋向组合转子混合性能研究

结合实验和数值模拟方法，对异旋向组合转子应用于水-甘油混合体系的混合性能进行了研究，获得水-甘油在异旋向组合转子中混合的动态画面以及甘油在混合流体中的浓度场分布图。研究结果表明，实验结果与数值模拟结果具有很好的一致性，数值模拟方法具有合理性；水-甘油流经异旋向组合转子过程中，受到转子的分割-分隔作用，使甘油的聚集状态被迅速打破；异旋向转子转动方向相反，对混合流体产生方向相反的强烈的扰动作用，促进甘油的分散；与Ll=100mm左旋转子组合的5种不同导程右旋转子中，当右旋转子的Lr=150mm时混合流体达到最好的混合均匀性。     

水平分层/雾化流中相间滑移特性的理论研究

通过对水平分层／雾化流中液滴和其携带流体间交互作用的分析，提出了一个预测水平分层／雾化流中轴向液滴速度分布以及弥散相和连续相之间相对滑移的理论模型，通过计算获得了两相速度参数及相对滑移参数。计算与实验结果表明：无论是从液滴轴向速度分布变化趋势的定性分析，还是从与实验数据的定量比较来看，建立的模型都是合理的。液滴速度与气相速度分布不同，在垂直方向上液滴的轴向速度近乎呈线性分布。油／气两相流动时气核中液滴与气相的平均滑移比约为0．7。     

热态气-液多层桨搅拌槽内的气液分散和传质性能

在直径为0.30 m的不锈钢搅拌槽中,采用半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨,上提操作的宽叶翼形桨(WHU)为中、上层桨的三层组合桨,研究了25~80℃范围内气-液两相体系中的气液分散和传质性能。结果表明,气含率随温度升高而明显降低,80℃时的气含率仅为25℃时气含率的58.8%;容积传质系数(kLa)受温度的影响很小,温度从25℃上升到80℃,kLa仅增大了2%,理论计算得出80℃下kLa比25℃下增大4%,与实验值基本相符;依实验数据关联得到不同温度下的气含率和kLa与温度、功率和表观气速的经验关联式以及无因次准数关联式,关联式计算值与实验值误差在±10%以内。通过对比经验关联式中功耗、表观气速和温度的指数可以看出,气含率受温度影响最大,表观气速对气含率的影响大于功耗对气含率的影响;而功耗对kLa的影响最大,功耗影响的指数分别是表观气速和温度对kLa影响指数的2倍和4倍。