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热态多相搅拌反应器流体力学性能研究     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Fluid Dynamics of Multi-Phase Stirred Reactors at Elevated Temperature
【作者】 陈雷;
【导师】 高正明; 包雨云;
【学位授予单位】 北京化工大学;
【学科专业名称】 化学工程与技术
【学位年度】 2009
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 北京化工大学
【网络出版投稿时间】 2010-09-07
【基金】 973项目;国家自然科学;
【关键词】 多相流; 热态; 多层桨; 气-液分散; 固-液悬浮; 气泡特性; 数值模拟;
【英文关键词】 Multi-phase flow; Hot-sparged system; Multiple impellers; Gas dispersion; Solid-liquid suspension; Bubble characteristics; Numerical simulation;
【中文摘要】 多相搅拌反应器广泛应用于石油、化工、生物、冶金、食品、制药及水处理等过程工业,由于反应器内往往进行大量的强放热反应,导致实际操作温度并非常温,而已有的工作主要集中于常温多相反应器性能的研究,缺少对热态多相搅拌反应器的研究。本研究室已对常温和热态多相搅拌反应器宏观性能进行了对比研究,结果表明:热态通气体系与常温体系具有较大区别,热态通气体系的相对功率消耗(通气功率与纯液相功率之比,RPD)要高于常温通气体系;热态通气体系的总体气含率明显小于常温通气体系。但已有研究结果尚未揭示温度对各种宏观特性影响的定量关系,无法满足该类反应器优化设计的要求;由于未进行反应器内介观及微观特性研究,因此与从机理上理解气液分散及固液悬浮特性的差距仍较远。为此,本文率先利用实验与CFD模拟相结合的手段从宏观和介观两个尺度上对热态多相搅拌反应器进行了深入研究,为该类反应器的优化设计提供参考。 本文首先从宏观特性研究着手,在直径为0.476 m,液位与槽径比为1.8的椭圆底不锈钢搅拌槽内进行实验,采用三层组合桨,底桨为六叶半椭圆管涡轮桨(HEDT),中层桨和顶层桨均为上提操作的四宽叶翼形桨(WHU),定量研究了气液两...
【英文摘要】 Multi-phase stirred reactors are widely used in many process industries, such as chemical, petrochemical, biochemical, pharmaceutical and water treatment etc. A lot of exothermic reactions were carried out in such stirred tanks, which leads to the operation temperature higher than the ambient temperature. However, little attention has been paid on the systems operated at elevated temperature. Previous works have compared the global properties of cold and hot systems and radical differences were found...
【更新日期】 2010-10-20

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