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鲍尔环对于鼓泡塔气液接触有很好的强化作用

2022-11-21 19:51:56 浏览次数:

       鲍尔环气含率是表征鼓泡塔流体力学特性的一种特征参数,其定义为反应器中气相在气液混合相中的体积分数。本研究选用体积膨胀法计算平均气含率,其计算式为:图7给出了气速00.008m/s(流量为00.11L/s)范围内平均气含率随气速的变化关系。由图7可知,床层气含率随鲍尔环尺寸增大而提高。这是因为填料空隙越大,气泡运动受到的阻力越小,气泡能更快地溢出,导致大尺寸填料作用下的气含率较小;而小尺寸填料的床层阻力较大,可以滞留较多的气泡并且降低气泡上升的速度,使气含率升高。在实验气速范围内,气速低时对于气含率的影响并不明显,但随着气速的增大,气含率显著变大,在高气速下又趋于平缓。

       本文对气泡切割效果最好的X25鲍尔环作用下的平均气含率与气速关系进行非线性拟合,如图8所示,得到实验气速范围内的关联式:=132.52u+2.28u(9)气泡是气液间的传质和传热的重要场所,因此其气液相比表面积决定了气液相传质、传热的效率,进而影响反应进行的程度。气液相比表面积“:的计算式为:(10)本文仅讨论切割气泡效果最好的X25鲍尔环作用下的气液相比表面积。按照式(10)计算的比表面积实验值与气速的关系如图9所示。由图9可见X25鲍尔环作用下的气液相比表面积随着气速的增大明显增大,在实验气速范围内最大可以达到21mZ/耐。X25鲍尔环作用下的气泡尺寸关联式为:d32=7.69FY058We069Reozs(11)由式(9)一(11)可得X25鲍尔环作用下的气液相比表面积:nF=7.69Fr058We069Reoz3132.52u+2.28ua(12)对X25鲍尔环作用下气液相比表面积的实验值与按式(12)的计算值进行比较,残差分析结果如图10所示,两者偏差在士20%以内,证明上式有较好的相关性。

       鲍尔环对于鼓泡塔气液接触有很好的强化作用,本文中X25鲍尔环对气泡的切割效果最好。Scuter平均直径随着气速的增大而增大,且在高气速下增大的趋势趋于平缓。利用实验数据进行非线性回归,得到实验气速范围内d32与气速、填料空隙率、气液相比表面积的关联式,计算值与实验结果较为吻合。

       鲍尔环尺寸越大,其作用下鼓泡塔反应器的气含率越大。这是因为填料空隙越大,气泡运动受到的阻力越小,气泡能更快地溢出,导致大尺寸填料作用下的气含率较小。本文建立了实验气速范围内气含率与气速、气液相比表面积的关联式,计算值与实验结果吻合较好。www.zbhdjx.cn

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