鼓泡塔(Bubble Column Reactor)以其结构简单、无机械传动部件、易密封、传热效率高、操作稳定、操作费用低等优点,被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化、费-托合成、废气和废水处理、煤的液化及菌种培养等工业过程。液相返混是鼓泡塔反应器最显著的特征之一,其会降低大多数反应过程中反应物的转化率和产物的选择性。基于多釜串联可以有效减小返混的原理,将分布板引入传统的鼓泡塔,形成多级鼓泡塔来降低返混。因此,对多级鼓泡塔内流体力学参数进行深入研究,可以为优化现有反应器的操作和开发设计更高效的反应器提供理论指导,对解决日益严峻的能源和环境问题具有十分重要的意义。本文在直径0.3m、高2.5m的带筛板的多级鼓泡塔中,采用不同种类的筛板与操作条件,利用多种不同的测量技术考察了气含率、Sauter直径、气垫层高度、液体速度、轴向返混系数、液体交换速度等流体力学参数,探讨气泡行为与气液流动特性。实验结果表明,带筛板的鼓泡塔中平均气含率、局部气含率、液体速度等流体力学参数和普通的鼓泡塔有相似的规律,双层鼓泡塔和普通鼓泡塔内局部气含率和液体速度均随径向位置r／R的增加而减小,而表观气速的增加会导致气含率、气垫层高度、液体循环速度、轴向返混系数和液体交换量的明显增大。筛板介入后,会对由下向上运动的气泡和随气泡运动的液体起到阻碍作用,筛板下侧形成气垫层,使筛板上下气液流动脱节,将一个全混流的反应器分割成两个串联的全混流反应器从而减小返混。因此,筛板下侧的气含率比上侧的气含率高。低开孔率的筛板因阻碍气液运动的效果更加明显,使气垫层高度增加,液体交换速度减小。相同开孔率的筛板中,不同的孔分布方式会对流体力学参数产生比较有限的影响,改变孔的分布方式只会略微影响整塔气液流动和混合效果。在本实验中各种实验条件对于Sauter直径的影响都不是很大,Sauter直径基本在10mm左右。