大型轴向流固定床反应器流场的数值模拟

为了在催化剂床层中实现气体流动速度的均匀分布,对大型轴向流固定床反应器内流场进行数据值模拟.在包含多孔介质区域和无多孔介质的自由空间区域内建立一个统一流场和统一的基本方程组,采用半人工瞬变分方法在半交错不等距非正交曲线贴体混合网格系中进行数值计算,给出一个大型轴向流固定床反应器内流场的计算结果.     

年产2万吨甲基叔丁基醚固定床重力热管反应器设计

以混相床—催化蒸馏工艺制取MTBE的流程为例,对20Kt/aMTBE装置固定床反应器进行了重力式热管反应器的设计。对反应器进行了工艺计算,结构设计严格根据GB150-1998、GB151-1999,该热管反应器结构简单。     

旋转热管生物反应器搅拌结构的数值模拟

针对不同搅拌结构形式的新型旋转热管生物反应器内的流动特性进行数值模拟。建立旋转热管生物反应器的数值模型,将多重参考系法(MRF)与滑移网格法(SM)相结合,选用标准k-ε湍流模型模拟计算反应器内的速度分布,并对作为搅拌结构的热管蒸发段上桨叶的倾斜角度(α)在0°、15°、30°和45°时的搅拌功率和混合时间进行计算。结果表明:在搅拌结构中,有热管蒸发段桨叶反应器的轴向形成了3个漩涡区,轴向平均流速相对较高,并且靠近自由液面附近的流速也较大。随着桨叶倾斜角度的增加,反应器液面附近速度减小,搅拌功率减小,混合时间变长。     

返混对化学反应的影响

分析了返混对化学反应的影响 ,认为文献中的描述存在缺陷 ,通过建立新的数学模型 ,定义了具有普遍意义的返混度概念 ,得出了在管式反应器中有轴向返混存在时一级反应的新的解析解 ,并绘制了返混度与Pe及k·τ间的关系图和反应器内反应物浓度随位置变化的曲线图。     

磁性流化床轴向返混系数测定

对稳态对流磁性流化（MSB）的一般特性进行了实验研究，对连续对流吸附床层的轴向返混系数进行了在线测定。实验表明，磁性流化床对流吸附床层的轴向返混系数比普通对流吸附床层中的返混系数小1－2个数量级。在一定的流速下，轴向返混系数会随着磁场强度的变化而变化。     

有轴向返混时反应物浓度的计算

分析了返混对化学反应的影响 ,通过定义返混度概念建立了新的数学模型──轴向返混模型 ,绘制了返混度与Pe及k·Cn - 1A0 ·τ间的关系图 ,并得出了在管式反应器中有轴向返混存在时的新的计算方法 ,该方法通过先计算返混度 ,再计算反应物浓度 ,使原来需通过数值解的计算过程大为简化。     

强制内循环浆态床反应器内流体的流动特性

为了探索用于煤直接液化工艺的强制内循环浆态床反应器内部煤浆的流动状态,采用"煤粉-水-空气"系统,研究了非反应状态下煤粉颗粒的分布、煤浆流速分布和床层压力脉动分布的规律。结果表明:在冷模反应器直径为200 mm、空气的空塔流速为3.9~5.3 cm/s、煤浆的空塔流速为4.5~12.5 cm/s的操作范围内,强制内循环反应器内空间各点的煤粉颗粒分布均匀,其质量分数与进料中煤粉质量分数相一致,没有发生煤粉颗粒的沉积现象;相对于鼓泡床反应器,强制内循环浆态床反应器内煤粉的径向流速更均匀,能够减少或避免大密度固体颗粒在反应器内的沉积现象;强制内循环浆态床反应器内部构件影响流体的流动状态,分布盘的上侧和循环杯的下侧都存在着较强的煤浆湍动和返混现象。     

木糖—山梨糖在色谱柱内的质量传递系数测定

用惰性物质为示踪剂，采用扰动－应答技术测定了固定床的轴向返混系数与传质系数。静态法测定了木糖－山梨糖在７３２型阳离子交换树脂上的吸附平衡关系。实验结果表明，在低浓度下相平衡关系为线性；同时从时间域法处理实验数据的结果看出，随着流动相的流速加大，轴向扩散系数和时间总传质系数亦相应增大。     

压力能驱动的自搅拌反应器流动特性数值模拟

提出了一种新型自搅拌管式反应器,并采用数值模拟方法对新型自搅拌溶出反应器内的流体流动特性进行了研究.在搅拌转速不变的情况下,研究了不同入口流速对反应器内部流体流动的影响.结果表明:不同流速下,反应器内部轴向流速整体分布均匀,但反应器入口和出口的流体,由于受到扰动作用速度偏大,且靠近出口的流速低于入口附近流速.径向靠近壁面处速度稍大,靠近搅拌轴处速度略小,说明搅拌桨叶端部对流体作用更大.入口流速为8.3 m/s时,更利于反应器内环流的形成.     

多孔陶瓷板固定床生物反应器设计及模拟

设计了一种结构新型的多孔陶瓷固定床生物反应器，与传统的固定床相比，该反应器具有氧传递性能好，能够均匀接种等优点，通过模拟，考察了反应器内的流体流动和气液传递性质，计算证明反应器的供氧能力能够满足链霉菌发酵过程对氧的需求。