新型圆盘涡轮桨搅拌槽气液混合特性研究

【作者】 贾卓泰； 徐乐乐； 郭梦珂； 毛在砂； 张庆华； 杨超；

【机构】 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室； 中国科学院大学化学工程学院； 南京工业大学化工学院；

【摘要】 开发高效气液两相混合搅拌桨,提升搅拌桨载气能力和保持较高功率输入对于搅拌槽内的气体分散和节能增效具有重要意义。本文设计了两种新型圆盘涡轮搅拌桨,错位扇形涡轮桨（staggered fan-shaped parabolic disc turbine,SFPDT）和后掠式涡轮桨（swept-back parabolic disc turbine,SPDT）,并结合实验与数值模拟,研究了不同雷诺数条件下新型桨在气液两相搅拌槽内的功率特性、气体分散特性和传质性能。结果表明:相比常用的PDT （parabolic disc turbine）,SFPDT和SPDT的功率准数分别减小9%和34%。在所考察三种搅拌桨中,SFPDT的临界分散转速最低,SPDT临界分散状态下功耗最小。在N=5-8 s^-1、Fl_g=0-0.24范围内,SFPDT和SPDT在通气状态下均能维持较高的功率输入,相对功率需求均比PDT高7%左右。气含率和传质系数主要与体系的功率输入和通气量有关。更多还原