結構化多相反應器內液相流動及軸向擴散性能的實驗研究.pdf

1、結構化多相反應器與傳統(tǒng)多相反應器相比具有壓降低、傳質速率高和比表面積大等許多優(yōu)點，這使其成為替代傳統(tǒng)多相反應器的一個有吸引力的選擇。因此，對結構化多相反應器進行深入的研究具有十分重要的意義。本論文主要研究了不同類型結構化多相反應器內的液相流動及軸向擴散性能，以期為該反應器的設計、操作和放大提供基礎依據。
　　 實驗以自來水為液相，以空氣為氣相，以噴嘴和玻璃珠靜態(tài)分布器分別作液體分布器，在表觀液速為0．0283～0．0637m/s

2、，表觀氣速為0．0490～0．2942m/s，并流向下的操作模式下，對50cpsi、100cpsi和400cpsi三種胞密度下的整體式和分段式結構化多相反應器分別進行了“示蹤—響應”實驗研究。利用電導法，測量了不同表觀氣、液速度下的“示蹤—響應”濃度—時間數據；利用差壓傳感器同時測量了對應的床層壓降—時間數據。
　　 基于實驗數據，在以噴嘴為液體分布器的整體式結構化多相反應器內分析了表觀氣、液速度對軸向擴散程度的影響，考察了平均

3、停留時間、床層壓降、平均液含率和平均液栓長度隨表觀氣、液速度和胞密度的變化趨勢，獲取了反映軸向擴散程度大小的彼克萊數關聯式；對比了兩種分布器下整體式和分段式結構化多相反應器內平均停留時間、床層壓降、平均液含率和平均液栓長度隨表觀氣、液速度的變化趨勢以及軸向擴散程度的大小。研究結果表明：
　　 在以噴嘴為液體分布器的整體式結構化多相反應器內：
　　 (1)軸向擴散程度隨表觀液速的增大而減小，隨表觀氣速的增大而增大。

4、　　 (2)表觀液速增大，平均停留時間和壓降穩(wěn)定程度隨之減小，床層平均壓降、平均液含率和平均液栓長度隨之增大；表觀氣速增大，平均停留時間、床層平均壓降、平均液含率和平均液栓長度都隨之減小，壓降穩(wěn)定程度基本不變；胞密度增大，平均停留時間隨之減小，床層壓降和平均液含率隨之增大，液栓長度隨之先增大后減小。
　　 (3)獲取的反映軸向擴散程度大小的彼克萊數關聯式大部分誤差都在±30％以內，能夠較好的預測結構化多相反應器內的軸向擴散狀況