三相环流床综合了鼓泡塔和机械搅拌釜的优良性能,具有结构简单、无机械传动部件、易密封、造价低、容易实现工业放大等优点,在石油化工、电化学和污水处理等领域有广阔的应用前景。而在污水处理应用中未实现工业化,其主要原因是反应器结构参数缺乏系统性,无法对放大的环流床进行系统的设计优化,本文主要是对三相环流床进行设备优化,实现优化设计的系统性。　　 本论文考察了若干尺寸和两种静态内构件的反应器,研究确定了不同尺寸反应器的参数值,主要考察研究的参数是反应器的高径比的适宜范围、升流管与反应器直径比的大小及主要操作参数气体流量和拉西环载体的负荷等因素对反应器传质和流体力学特性的综合影响因素。为了实现反应器流化均匀并提高反应器效率,还设计了一种多升流管环流床反应器,为工程放大反应器提供了依据。还考察了反应器添加顶构件和底隙挡板对反应器性能的影响。　　 通过实验研究,获得了反应器三相间的混合时间、液体循环速度、传质效率和气含率和反应器操作参数和结构参数的变化规律。确定了影响循环速度的的主要参数是通气量、沿程和局部阻力系数以及升流区面积与降流区的比值大小,并推导得到液体循环速度值是和反应器高度的0.5次方成正比的关系。实验确定了不同尺寸反应器最佳结构参数和操作条件,对放大的反应器实现工业化提供了依据。