振动填料鼓泡塔中气含率的试验研究

在振动填料鼓泡塔中，选用２种填料进行气含率的测定试验，得到了实验条件填料性质、流动方向、操作条件对气含率的影响曲线，分析其相互影响成因，从而为改进基工程设计提供了可靠的依据。     

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。     

振动填料鼓泡塔中气含率的试验研究

在振动填料鼓泡塔中，选用2种填料进行气含率的测定试验，得到了实验条件下填料性质、流动方向、操作条件对气含率的影响曲线．分析其相互影响成因，从而为改进其工程设计提供了可靠的依据．     

鼓泡塔气含率的研究

在塔径分别为140mm和250mm的鼓泡塔中,采用空气-氯丙醇溶液、空气-CMC溶液和空气-水系统,研究了影响静态气含率ε_(OG)和动态气含率ε_G的诸因素。在空塔气速u_(OG)0.04～0.22m/s和空塔液速u_(OL)0.4～1.0m/s范围内,得到ε_G通用关联式为u_(OL)~3/((1-ε_G)~2(u_(OL)+u_(OG)))=1.33(u_(OL)~2/((1-ε_G)~3(u_(OL)+u_(OG))))-0.53 平均偏差为11.5% 实验采用多孔板(Ⅰ)、微孔质板(Ⅱ)和液体喷射式(Ⅲ)气体分布器测定ε_(OG)。结果表明,Ⅲ与Ⅰ相比较,可大幅度提高ε_(OG),这个结果对鼓泡塔设计是有价值的。     

振动筛板鼓泡塔中气含率的研究

在一小型振动筛板鼓泡塔中进行了气含率的测量。连续相为水，分散相为空气，考察了液相粘度和表面张力等物理性质及气液相表观流速、振动频率和振幅等操作因素对气含率的影响，获得了气含率的无因次关联式。     

气液在高H/D比搅拌式鼓泡塔中气含率及压降的研究

利用 ф2 8mm玻璃搅拌式鼓泡塔 ,在高径比H/D =5 0、分段数N =3～ 2 3和变搅拌转数n下测定空气———水系统在塔内作并流流动时的气含率与压降 ,分析了两相流气速、液速、分段数及搅拌转数对气含率和压降的影响 ,所得经验关联式与实验数据进行了较好的吻合 .结果表明该装置具有延长气泡停留时间、提高气含率及利于界面传质的优点 .     

气液在高H／D比搅抖式鼓泡塔中气含率及压降的研究

利用φ28mm玻璃搅拌式鼓泡塔，在高径比H／D＝50、分段数N＝3－23和变搅拌转数h下测定空气－－水系统在塔内作并流流动时的气含率与压降，分析了两相流气速，流速，分段数及搅拌转数对气含率和压降的影响，所得经验关联式与实验数据进行了较好的吻合，结果表明该装置具有延长气泡停留时间，提高气含率及利于界面传质的优点。     

鼓泡塔内气含率分布与流场的CFD模拟

采用CFD商业软件对单层分布器、双层分布器和带导流筒3种结构鼓泡塔内气液分散性能进行数值模拟。研究结果表明,随着通气量的增加,鼓泡塔内气含率增高,但其分布的均匀性变差。鼓泡塔内存在过渡流域和充分发展流域,在过渡流域,塔内水平截面平均气含率随轴向高度而增加,在充分发展流域,塔内水平截面平均气含率不随轴向高度变化,2种流域的分界线位置和鼓泡塔的结构有关,而几乎不受通气量大小的影响。在相同通气量下,双层分布器和带导流筒鼓泡塔内平均气含率比单层分布器鼓泡塔低,但双层分布器相对单层分布器鼓泡塔可改善在耗氧反应体系中氧气分布的均匀性,采用带导流筒鼓泡塔可改善液体在塔内循环,使气-液反应在塔内更加均匀。     

金属丝网填料鼓泡塔中的气液两相接触面积

本文采用 Na2SO3-空气系统在 Co 催化下测定了折皱型波纹金属丝网填料鼓泡塔中的两相接触面积。 一、测定相接触面积原理 采用 Na2SO3-空气系统测定相接触面积是利用其在一定条件下,用 Co 作为催化剂时,为一快速拟2级反应。当时,其吸收速率为:式中Do2为扩散系数,He为亨利常数。 由于微量的杂质可能对动力学常数k2有较大的影响,因此,本文在用此系统测定鼓泡塔相接触面积的同时,在具有固定自由液面面积 a’的搅拌器中测定同一批溶液的 k2值,用来按方程式(1)计算鼓泡状态下的a值。 在搅拌器中O2的吸收速率φ’O2可用下式求得:由此得由于…     

鼓泡塔中驻波声场调制大气泡的直接模拟

采用直接数值模拟的方法，同时计笋了鼓泡塔中高频驻波的生成、传播和一个直径5．55mm的大气泡与该驻波相互影响的行为．气液主流场采用考虑表面张力的粘性可压缩流体动力学基本方程和气液两相的状态方程来描述，可压缩气泡的界面行为由Levelset方法耦合界面作用模型来处理，驻波声场通过与时间相关的传感器速度入口边界条件形成．模拟结果显示，反应器中形成了一个稳定的驻波声场；由于气泡的存在，均匀的压力场变成了轴对称分布的压力场；气泡容积以很小的振幅周期性收缩与膨胀．模拟结果还揭示了对于在驻波声场中的大尺寸气泡，Bjerknes力与浮力之比为20％-25％，与实验结果21％基本相符．     

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,混合时间延长,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。     

气-液两相流在振动筛板塔中气含率的研究

本文对气－液两相流在振动筛板鼓泡塔中作垂直并流流动时的气含率做了较系统的测定，并对其试验结果进行了详细的分析与研究，从中得到了对塔设计有价值的结论     

气—液两相流在振动筛板塔中气含率的研究

本文对气－液两相流在振动筛板鼓泡塔中作垂直并流动时的气含率做了较系统的测定，并对其试验结果进行了详细的分析与研究，从中得到了对塔设计有价值的结论。     

折皱型筛网填料在气-液鼓泡塔中流体力学特性的研究

本文研究了鼓泡塔中装置折皱型筛网填料后的气含率与液相返混。实验在直径 ８．５ｃｍ，高１２０ｃｍ的玻璃塔内进行，填料由４，５，７目金属筛网压制而成．实验结 果看到折皱型筛网填料对两相鼓泡流起着梳整的作用。操作中气泡尺寸受到网孔尺寸 的限制，并使得气液分散均一，气含率有所增加．本文还用不规整脉冲示踪法测定了 液相轴向混合分散系数，探讨了气速、液速、填料尺寸对它的影响，总的结果表明， 液相轴向混合分散系数要比无填料鼓泡塔的数值小一个数量级。     

臭氧在鼓泡塔中吸收与反应过程的模拟

研究了鼓泡塔中伴随有溶解臭氧自分解以及臭氧与水中的有机物发生二级臭氧化反应的臭氧吸收传质过程,介绍了液相体积传质系数等参数的求解方法．在鼓泡塔中当T=298K时进行了臭氧在对硝基苯胺溶液中的吸收实验,然后运用全混流模型,建立了吸收过程的质量平衡方程,采用Matlab软件中的ODE程序求解吸收过程的质量平衡方程和增强因子的联立方程,模拟了吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行了比较．结果表明,在短的鼓泡塔中,应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的,在80％的对硝基苯胺降解之前,模拟值和实验值能很好地一致．     

鼓泡塔中气液两相流与浸没在其中的水平管间的传热研究

本研究对鼓泡塔中气液两相流与浸没在其中的水平管间的对流传热系数进行了实验测定。着重研究了表观气速、液相粘度和液相表面张力对传热系数的影响。实验证明,鼓泡塔内的传热系数与传热管的方位无关,其传热系数可按文献[1]的关联式进行关联。     

鼓泡塔中钢渣湿法烧结烟气脱硫过程及机理

在自制有机玻璃鼓泡脱硫反应器中(直径为80mm,高为300mm),考察了钢渣湿式烧结烟气脱硫过程中钢渣粒径、钢渣吸收浆液浓度、进口二氧化硫浓度、浆液p H值及烟气流量等因素对脱硫率的影响以及钢渣烧结烟气脱硫机理.结果表明,当温度为常温,钢渣粒径小于75μm(200目),浆液浓度大于4%,进口二氧化硫浓度低于2 000mg/m3,烟气流量小于0.06m3/h,初始p H值大于7时,SO2去除率可达到80%以上,能够实现"以废治废".通过对钢渣脱硫前后的XRD,XRF分析,探索了钢渣湿法烧结烟气脱硫机理.     

臭氧与对硝基苯酚溶液在鼓泡塔中反应的模拟

研究了鼓泡塔中臭氧与对硝基苯酚水溶液反应的吸收传质过程．首先在半连续状态及298K下,将气相臭氧连续注入盛有对硝基苯酚溶液的鼓泡塔中进行吸收实验,并对吸收过程进行模拟．然后运用全混流模型,建立了臭氧吸收过程的质量平衡方程．采用Matlab软件中的ODE程序求解该质量平衡方程和增强因子的联立方程,模拟吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行比较．发现在合适的pH值下,在80％的对硝基苯酚降解之前,模拟值和实验值吻合较好,当对硝基苯酚的浓度下降到某一值时,模拟值和实验值出现一定的偏差．研究结果表明,在短的鼓泡塔中,应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的。     

振动筛板鼓泡塔筛板数对气含率及压降的影响

本文对气液两相流在振动筛板鼓泡塔中作垂直并流动时的最佳板数的确定进行了详细的分析与研究．从中得到了在实验条件下的最佳振动筛板数．