第10卷第6期 2010年12月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engincering
不同类型鼓泡塔气液并流时液相轴向扩散系数
安钢，孙波，安以弘，张艳，陈健康
[1.天津理工大学化学化工学院，天津300384；2.东方电气(天津)风电科技有限公司，天津300462]
Vol.10 No.6 Dec.2010
摘要：在相同尺寸的鼓泡塔、筛板鼓泡塔、振动筛板鼓泡塔中采用脉冲示踪法对空气-水体系进行轴向返混实验研究，考察了水和空气流速对鼓泡塔、鼓泡筛板塔液相轴向扩收系数(E2)和水、气体流率、筛板振动强度对振动筛板鼓泡塔液相轴向扩散系数的影响.结果表明，鼓泡塔Ez与u0.696-1.18成正比(u为液速)：筛板鼓泡塔E2与u和气速(uc)
关系式为Ez0.7981ugu1252，振动筛板鼓泡塔的Ez与u0.834-12740成正比关键词：鼓泡塔：筛板鼓泡塔；振动筛板鼓泡塔；液相：轴向扩散系数
中图分类号：TQ021.4 1前言
文献标识码：A2
文章编号：1009-606X(2010)06-1048-06
轴向混合参数的6种方法，并得到实验条件下的数学模型：温晓明等采用非理想脉冲注入扰动-响应技术，
轴向返混是不同停留时间的流体微元间发生的混合现象，大多数类型反应器运行中返混是导致反应速率减慢的一个不利因素]，因此，轴向返混一直是反应器设计应考虑的重要过程因素
长期以来已有关于不同类型反应器中轴向返混及
轴向扩散的研究报道，在流化床反应器返混研究方面，赵学明等()用微型电极检测装置中示踪剂不同位置浓度，对输出信号进行自动采集和实时分析，并对三相流化床液相径向和轴向扩散系数模型参数估值：尉迟斌等[3]用非稳态脉冲进料法，测定直径45mm、高890mm 的两相鼓泡床和具备外循环系统三相流化床中的液相轴向返混系数，并认为床直径不仅影响轴向扩散系数且气速和液速对液相返混程度的影响规律也不同：王伟文等l)在床内径50mm、填料高600mm、硅胶球当量直径2.9mm、操作压力0.2~20MPa的滴流床中采用扰动一响应技术进行了液体返混的实验研究，并对液相返混系数进行了实验测算和误差分析；王德武等3以催化汽油辅助反应器改质降烯烃工艺为背景，利用提升管流化床耦合反应器系统研究了提升管出口段颗粒流动特性，并通过定义约束指数定量反映提升管出口分布器及流化床层的约束作用；严超宇等[在不同操作条件下，采用光纤测量与数据处理方法对一大型组合流化床燃烧器环流段内固体颗粒的局部返混及截面返混特性进行了测定，并研究了颗粒在装置中环隙区、导流筒区、底部区的返混特性规律
在填料塔返混研究方面，王绍亭等讨论了与扩散模型、8脉冲注射示踪剂技术相适应的估计填料塔液相
对金属鲍尔环和金属矩鞍环进行液相轴向混合特性实验研究，并提出新型填料的模型参数计算方法：孙树瑞等9在作合理近似假设后，得到体现液相轴向返混行为的等板高度理论公式，并证实液相轴向返混对精馅效率的影响随液相轴向返混系数增加而增加，随气相总传质单元高度和液相轴向有效流速增加而减小，
在鼓泡反应器返混研究方面，王军等[10]在内径50 mm、高800mm、充填多孔填料的固定床反应器中内置@16mmx2mm热管进行返混实验研究，水-氮气并流向上流动，并利用轴向扩散模型计算了液相轴向Pe数.振动筛板鼓泡塔返混及传质研究方面，Baird等[]研究了振动筛板鼓泡塔中气液两相流作逆流流动时的液相轴向扩散系数及传质系数，Parthasarathy等12]在振动筛板鼓泡塔中进行了轴向混合的研究，Veljkovic等[13]和 Skala等[14]在报动筛板鼓泡塔的质量传递特性方面进行了实验测定，纪智玲等[13]在内径41mm、高895mm的振动筛板鼓泡塔中，以煤油一苯甲酸一水为体系，测定了分散相液满直径、分散相持液量及传质单元高度，并测定了液-液两相萃取传质系数，
关于筛板鼓泡塔和振动筛板鼓泡塔液相轴向扩散系数(以下简称轴向扩散系数)的研究不多见，特别是对几何尺寸相同的鼓泡塔、筛板鼓泡塔、振动筛板鼓泡塔反应器进行可比性实验研究鲜见报道，本实验将 Air-H,O并流流动体系置于几何尺寸相同的鼓泡塔、筛板鼓泡塔、振动筛板鼓泡塔反应器中，测定相同实验条件下轴向扩散系数随不同实验参数的变化规律，补充类型不同但几何尺寸相同的鼓泡塔的液相轴向返混对比
收稿日期：20100810，修回日期：2010-10-29
作者简介：安钢(1953-)，男，北京市人，本料，副教授，研究方向；化工设备研究及设计、气液两相流体流动，Tel:022-60214259,13512496883,
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