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气升式环流反应器是从强化鼓泡塔反应器上发展起来的一类新型的气液反应器。它具有高效的气液混合效率、能耗低、结构简单易操作、高效的气液传质以及低的剪切应力等优点。正是由于这些优点,近年来已经在化学工业(氧化、加氢)、生化工业(发酵)、环境工程(污水处理)方面得到了广泛的应用。
本文采用商业软件Fluent 6.0,使用计算流体力学模拟的方法考察了反应器内导流筒直径、导流筒高度、导流筒安装高度以及液相进口速度对反应器内两相流动的影响。计算结果表明,导流筒直径增大,液相循环量和上升段气含率均增大,在导流筒直径从0.425m变化到0.648m的过程中,液相循环液量增加了57.74%,气含率提高了7.2%;导流筒高度增大,液相循环速度和循环量均增大,在导流筒高径比由3增加到5.83的过程中,循环液量增加了37.02%,升液管的气含率降低了0.62%,但是当导流筒的高经比增加到6.3后,反而减小;导流筒安装高度增加,液相循环速度及循环量均增大,升液管气含率降低,将导流筒的安装高度由0.192m提高到0.448m,使得液相循环量增加了65.79%,但使上升段的气含率降低了2.53%;增加液相的进口速度,虽然上升段的液速有所增加,但是降液管循环液速及循环量基本不受影响。