气升式环流反应器流动特性的数值模拟

沈娟;王文华;徐志刚;束忠明

【期刊名称】《上海化工》

【年(卷),期】2007(32)6

【摘要】应用Fluent计算流体力学软件,通过数值模拟的方法考察了气升式环流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长;导流筒高度增大,液相循环速度和循环量均增大,但是当导流筒的高径比增加到6.3后,液相循环速度和循环量反而减小;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;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.最后计算了反应器内液相速度随进口气速的变化情况,并与实际测量值进行了比较,模拟值和测量值都表明随着进口气速的增加,液相循环速度随着进口气速的增加而增加,两者呈现良好的一致性.

【总页数】5页(P12-16)

【作者】沈娟;王文华;徐志刚;束忠明

【作者单位】华东理工大学生物工程学院,上海,200237;华东理工大学生物工程学院,上海,200237;华东理工大学化工学院,上海,200237;华东理工大学化工学院,上海,200237

【正文语种】中文

【中图分类】TQ052

【相关文献】

1.固体颗粒对三相气升式环流反应器流动特性的影响 [J], 王燕;尹侠

2.单筒单级气升式环流反应器内筒流体流动状况的数值模拟研究 [J], 王娟;毛羽;江华;舒宝万

3.多室气升式环流反应器流动特性的数值模拟 [J], 马秀清;刘永民;李祺;刘铮;王宝元

4.螺旋气升式内环流反应器流动特性 [J], 王卫芬;徐志刚;束忠明

5.气升式内环流反应器流场及传质特性数值模拟 [J], 薛胜伟;尹侠

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曳力模型和湍流模型对内环流反应器数值模拟的影响

曳力模型和湍流模型对内环流反应器数值模拟的影响张佳宝;崔丽杰;杨宁【摘要】研究了曳力模型和湍流模型对气升式内环流反应器流体力学参数的影响,进一步证实了DBS-Local曳力模型在气升式内环流反应器中的适用性.结果表明:曳力模型决定了是否可以模拟出下降管中的气体;而曳力模型和湍流模型共同作用,决定了气含率模拟结果的准确性.Schiller-Naumann、Tomiyama、Grace、Ishii-Zuber这4种曳力模型均无法预测出下降管含气这一现象,而DBS-Local曳力模型能够模拟出下降管中的气体.DBS-Local曳力模型与standardk-εmixture湍流模型组合,对气含率的预测值与实验值较为接近,而与RNGk-εdispersed湍流模型组合,对轴向液速的预测值与实验值更为接近.%The influence of drag models and turbulence models on the hydrodynamic parameters in an air-lift internal-loop reactor is evaluated.Drag models determine the existence of gas in downcomer, and drag models and turbulence models jointly determine the accuracy of the simulation of gas https://www.360docs.net/doc/9c19134349.html,ing uniform size bubbles, the Schiller-Naumann, Tomiyama, Grace and Ishii-Zuber drag models are only suitable for lower superficial gas velocity, and there is no gas in downcomer.The capability of DBS-Local drag model was https://www.360docs.net/doc/9c19134349.html,pared with the other four drag models, only DBS-Local drag model can predict the existence of gas in downcomer.DBS-Local drag model combining with the standardk-ε mixture turbulence model can well predict gas holdup, and combining with RNGk-ε dispersed turbulence model can better predict liquid velocity.

三相多室环流反应器的流动特性

三相多室环流反应器的流动特性张文飞;刘永民;王丽朋【摘要】在空气-水-石英砂三相多室气升式环流反应器(MALR)中,依据能量平衡原理及漂流通量模型,考虑到三相流动中固体颗粒相互作用产生的能量损失,建立了上升室气含率和循环液速的预测模型.在表观气速1.2～4.2 cm/s范围内,研究了气含率、固含率、循环液速随操作条件的变化规律.结果表明,气含率随着表观气速的升高先增大后趋于平缓；固含率与表观气速的关系不大,只是随着固体装载量的增加而增大；循环液速随着表观气速的升高先增大而后略有下降,随着固体装载量的增加而减小.最后用实验结果对所建立的模型进行了验证.%The models of gas holdup in riser and liquid circulation velocity were established on the basis of energy balance principle and drift-flux model for a three-phase system of air-water-quartz particles in multi-compartment airlift loop reactor (MALR), taking the energy dissipation due to the interaction between the solid particles into account. The effects of airflow rate, solid loading on hydrodynamic characteristics—gas holdup, solid holdup, liquid circulation velocity were investigated in a range of superfacial gas velocity 1. 2 —4. 2 cm/s. The results showed that the gas holdup in riser increased with the increase of superfacial gas velocity and then tended to be constant, and the solid holdup was independent on the superfacial gas velocity and only increased with the increase of the solid loading. The liquid circulation velocity increased and then somewhat decreased with the increase of superfacial gas velocity, while decreased as the solid loading increased. A good agreement between calculated and experimental data was obtained.

环流反应器研究进展

环流反应器研究进展戚航铭;赵德智;宋官龙【摘要】Loop reactor research progress at home and abroad was reviewed as well as industrial application. Working principle and classifications of the loop reactor were introduced. The parameters to reflect performance of the reactor were described as well as concepts and measurement methods of gas holdup, solid holdup and circulating fluid velocity. The limitations of application and research of the loop reactor were discussed, and future research and development trend of the loop reactor was proposed.%综述了环流反应器在国内和国外的研究进展。介绍了环流反应器的工作原理及不同的分类方法。详尽介绍了衡量反应器主要性能指标的特性参数，气含率，固含率，循环液速的概念及测量方法。阐述了环流反应器实际工业应用以及研究的局限性，并提出了环流反应器未来的研究与发展趋势。【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)009 【总页数】4页(P2171-2174) 【关键词】环流反应器;气含率;固含率;循环液速【作者】戚航铭;赵德智;宋官龙【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001

气升式反应器气液混合及传质特性的CFD模拟

气升式反应器气液混合及传质特性的CFD模拟李干禄;韦策;吴昊;贺仁涛;吴兵;姜岷;欧阳平凯【摘要】气液混合时间和体积传质系数是气升式反应器设计和放大的重要参数.采用实验与流体动力学CFD数值模拟技术相结合的方法对气升式内环流反应器的气液两相混合和溶氧过程开展研究.以欧拉欧拉模型为基础,利用标准kε及多尺度气泡(MUSIG)模型耦合Higbie渗透理论进行计算,对反应器内气液两相流的混合和氧传质进行CFD数值模拟.考察示踪剂进样位置和表观气速对混合时间的影响,并研究表观气速对体积传质系数的作用规律.结果表明:示踪剂注射位置越靠近曝气区,气液混合时间越小,在一定表观气速下,混合时间随着表观气速的增大而减小,体积传质系数则随着表观气速的提高而增大,CFD数值模拟结果与实验结果较好吻合,进一步验证了CFD数值模拟技术在气升式反应器设计和放大中的可行性. 【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(040)004 【总页数】7页(P118-124) 【关键词】气升式反应器;CFD模拟;气液混合时间;氧传质【作者】李干禄;韦策;吴昊;贺仁涛;吴兵;姜岷;欧阳平凯【作者单位】南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京 211800

气升式环流反应器

clearly underst ood. De partments at all level s shoul d strictly im plement the check i n the Office of party Committee evaluation, sig nificant a ccounta bility a nd rewar d incentive system, pay close attenti on to duty ca sh a nd maki ng unit y, rights, re sponsibil ities, a nd to i ns pire each of ca dres spirit and morale, Super courage. Investee insists, i s a dee p topic, i s a real pr oblem, i s a big issue. Today, I just combi ned t his yea r, the city's Communist Party Committee Office, had some rough talk a nd understanding, w e must strengt hen re search and excha nges i n this regar d in the future. Investee i n the new year, we must hol d high t he ba nner of Deng Xia opi ng theory a nd t he "three re prese nts" theory t he great ba nner of, under the correct lea dership of the CPC, a dhere t o the people-orie nted, i nsist on trut h, adhere first to excell ence, efforts to do Office w ork to a new level. S peech at the Conference on t he system of gover nment offices i n the city around the development of servi ce functi on to create a ne w situation in the work of the Office of the city's system of Gover nment--speech at the Confere nce on the system of governme nt offices in t he city This system of government offices worki ng in t he city's main task i s to st udy Governme nt systems of administrative supervisio n, a dministrative informati on, a dministrative re cepti on a nd i nformation te chnol ogy issues. For the me eting, t he City May or Ma has made importa nt instr ucti ons, the Municipal Gover nment Office fully pre pared brewi ng, combi ned wit h pra ctical w ork to develop the noti ce on furt her strengt heni ng the supervisi on w ork, the XX, Chief Informati on i nterim measures for 2005 a nd t he city's system of Governme nt Administrati on i nformatization construction task statement and other docume nts. Before the Ge neral Assembly a nd organizati on of counties (di stricts) of the scene t o observe t he Government Office, a chieve t he purpose of excha nges of w ork, thoug ht. Today, the ang Mayor also attended t he meeting and delivere d an im porta nt spe ech in t he midst, hope g ood grasp of implementati on. Next, I would l ike to make a few remarks. A, and around Center, l ook s at devel opment, strengthe ned service, city gover nment system Office w ork rendering atmosphere in re cent years, city governme nt system Office to 华东理工大学2013—2014学年第一学期《反应器分析》课程论文 2013.10 班级__________ 学号____________ 姓名____________ 开课学院________________ 任课教师____________成绩__________ 论文题目：论文要求： 1、内容要求与化学反应过程及化学反应器相关。 2、字数3000字以上，打印格式统一按学校要求。教师评语：教师签字：年月日 nd stea dfastness. And expli citly put forwar d the "surroundi ng situation, pay attention to impleme ntation" is the core of gover nment office s, requiring gover nment department s at all levels cannot be "Gram ophone", "mail room" and "the Messenger" is not confine d to pa per communications, yi nglaisongwa ng and upl oad i ssue. M ust to ha s strongly of implementati on consci ousness, thi s is Government Office se ctor first bit of task, to first, a nd is duty-bound, insisted re porte d truth, a nd t old trut h, and out confess, a nd do facts, and pragmatic effect, put work of to poi nts real put to resear ch sol ution reform development sta ble in t he of major problem Shang, put to research soluti on masses pr oducti on life in the of urgent problem Shang, put to research soluti on w ork in the exists of hig hlight pr oblem S hang, put a n end to to Confere nce im plement Confere nce, t o file implementati on file, never ca n makes superi or of de cisi on a nd depl oyment in a "impleme ntation" Lost i n the sound. System Office of the Government sect or must take the lea d in party and Gover nment polici es, the de ployment a nd carry out spe cific targets, i n the impl ementation efforts, for example on the implementation, on the im plementation of a performance. City Government System Office to seriously i mplement impleme ntation national, a nd Pr ovince Government sy stem Secretary-General Office Direct or Conference spirit, according to ar ound overall, grasp impl ementation this a ge neral re quireme nts, insisted reform innovati on, furt her change ma nagement concept, and ma nagement functi ons, and ma nagement system a nd ma nagement method; i nsiste d quality first, ensure for led, and for grass-r oots, and for masses provide s quality efficient service; insi sted stri ctly rule political, efforts construction a support political firm, and busi ness maste r, and servi ce politica l clea n, and style exce llent of Office team. Concrete work, a nd m ust deal with "three relati onships": one is to handle we ll the relati onshi p betwee n passive ada ptation a nd a ctive servi ce. Office service functions to the passive aspect of its w ork, whi ch re quires us to host lea d w hen a ction must be strictly in a ccorda nce w ith the i ntentions a nd re quireme nts for leader shi p, work wit hin t he limits of del egated aut hority, not offside, parti pation i n the i ntervention, a nd not de cisi on-making, coordi nation i s not contemplated. Meanwhile, Office work a nd must be come more consci ous, give full play to t he initiative a nd w ork to some foreseea ble, be proactive, prepare d, thi nking a head, providi ng information, a ctive leader shi p, reflect the situati on, a hea d of good resear ch, reference point, i n key pla ces to promote overall efficiency. Se cond, to handle t he relationship between a dministrative service s and tra nsa ction service s. Admi nistrative servi ces and Servi ces Office service s com plement the two aspe cts of the job. A dmi nistrative service s is the core service is guara nteed. Note that combines bot h, adhere to g overnment service a s the

气固环流反应器的研究进展

气固环流反应器的研究进展刘梦溪;卢春喜;时铭显【摘要】Gas-solids airlift loop reactor (GSALR) is a novel gas-solids fluidized bed reactor by appropriately coupling gas-liquid airlift loop reactor and dense-phase gas-solids fluidization theory. The recent advances in GSALR are reviewed, referring to researches on internally circulating fluidized bed, and analyzing the influence of the operating condition and geometric configuration on gas-solids hydrodynamic behavior. Based on the discussion, future research direction is also given.%气固环流反应器是将气液环流理论与稠密气固流态化理论进行合理移植、耦合而形成的一种新型气固流化床反应器.对近年来国内外学者在该领域的研究进行了回顾,参考了内循环流化床的一些研究结果,对操作条件、几何结构对气固环流反应器内两相流体力学行为的影响规律进行了总结和分析,并对进一步的研究进行了展望.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2013(064)001 【总页数】8页(P116-123) 【关键词】流态化;气固流化床;环流反应器;流体力学;热量传递【作者】刘梦溪;卢春喜;时铭显【作者单位】中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249

气升式环流反应器

实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定一．实验目的 1．了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2．掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3．掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4．学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。二．实验原理气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料，所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低，也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后，能得到较好的环流流动的循环强度，在反应器内形成良好的循环，促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利，既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质，还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器，使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率，引起两者之间存在密度差，从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将降液管移到反应器的外面，循环原理和内环流反应器相同。实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε；利用电导脉冲示踪法测量液体循

环速度u L ；利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a 。三．实验装置和流程 1．实验装置气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1，实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷射至升气管后，由于气体的喷射动能和升气管内流体的密度降低，迫使升气管中流体向上，降液管中流体向下做有规则的循环流动，从而在反应器中形成良好的混合和反应条件。气升式外环流反应器的结构简图，见图2-9-3，实物装置见图2-9-4。图2-9-1 内环流反应器的结构简图图2-9-2 内环流反应器实物装置图图2-9-3 外环流反应器的结构简图图2-9-4 外环流反应器实物装置图环流反应器是作为气-液两相或气-液-固三相反应器而应用于生物化工或其他化学反应过程，因此传质性能往往成为过程的控制因素，能否提供良好的传质条件对环流反应器的应用具有决定意义。本实验在气升管尺寸不变的情况下，通过改变不同的气体流量，测定了设备的流体力学性能（气含率，液体循环速度L u 等）及传质特性（氧体积传质系数a K L ）。这三个指标既是衡量气升式环流反应器传递性能的重要指标，也是环流反应器设计和工程放大的重要参考数据。 2．实验流程实验流程见图2-9-5。本实验装置是以水和空气作为介质。气泵送入的空气经阀门调节和流量计计量后由升气管下方喷嘴进入反应器与液体混合。气体在反应器内随反应液一起循环，一部分气体随降液管循环回反应器底部再进入气升管，另一部分气体则从反应器上方排出。N 2由钢瓶经减压阀，通过流量计计量后进入反应器中，用来在测定氧传质系数的实验前排除水中的溶解氧。图2-9-5 实验流程图

气升式环流反应器流动特性的数值模拟

气升式环流反应器流动特性的数值模拟沈娟;王文华;徐志刚;束忠明【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2007(32)6 【摘要】应用Fluent计算流体力学软件,通过数值模拟的方法考察了气升式环流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长;导流筒高度增大,液相循环速度和循环量均增大,但是当导流筒的高径比增加到6.3后,液相循环速度和循环量反而减小;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;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.最后计算了反应器内液相速度随进口气速的变化情况,并与实际测量值进行了比较,模拟值和测量值都表明随着进口气速的增加,液相循环速度随着进口气速的增加而增加,两者呈现良好的一致性. 【总页数】5页(P12-16) 【作者】沈娟;王文华;徐志刚;束忠明【作者单位】华东理工大学生物工程学院,上海,200237;华东理工大学生物工程学院,上海,200237;华东理工大学化工学院,上海,200237;华东理工大学化工学院,上海,200237 【正文语种】中文【中图分类】TQ052

【相关文献】 1.固体颗粒对三相气升式环流反应器流动特性的影响 [J], 王燕;尹侠 2.单筒单级气升式环流反应器内筒流体流动状况的数值模拟研究 [J], 王娟;毛羽;江华;舒宝万 3.多室气升式环流反应器流动特性的数值模拟 [J], 马秀清;刘永民;李祺;刘铮;王宝元 4.螺旋气升式内环流反应器流动特性 [J], 王卫芬;徐志刚;束忠明 5.气升式内环流反应器流场及传质特性数值模拟 [J], 薛胜伟;尹侠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

导流筒高度对气固环流反应器流动特性的影响

导流筒高度对气固环流反应器流动特性的影响牛犁;刘梦溪;孟振亮【摘要】To study the effect of the height of the draft tube on the loop reactor flow characteristics, the model of a gas-solidcirculating fluidized bed in a loop reactor was established based on Euler - Euler method using Energy Minimization Multiscale(EMMS) drag force model with the particle kinetic theory. The appropriate model parameters were determined by comparing the experimental data.The height of draft tubes was studied and optimized using the established model and the effects of changes of the height of the draft tubeon the average bed density, mass flow rate and other factors were investigated. Results showed that the gas-solid airlift loop reactor(GSALR) with a 1.4 m high draft tube performed better and an average mass flow rate was higher than that of the original device with a 1.2 m draft tube by 36.17%.%为了研究导流筒高度对环流反应器内流动特性的影响,基于欧拉-欧拉方法,采用基于多尺度结构的EMMS曳力模型,结合颗粒动力学理论,建立了环流反应器内气固两相流动模型,通过对比实验数据,确定了合适的模型参数.采用已建立的流动模型,对导流筒高度进行了优化研究,考察了导流筒高度变化对平均床层密度、质量流率和环流速率等参数的影响.结果表明,导流筒优化高度为1.4 m时,环流效果较好,其平均质量流率比原装置(HD为1.2 m)提高了36.17%.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2016(032)002 【总页数】8页(P106-113)

导流筒直径对气升式环流反应器流动的影响和放大研究

导流筒直径对气升式环流反应器流动的影响和放大研究杜峰;杨志方【摘要】使用欧拉-欧拉双流体模型考察了重油-氢气体系在温度703.15 K和压力11 MPa下,导流筒直径对气升式环流反应器内气、液两相流动的影响和放大规律,为悬浮床工业装置提供理论指导.模拟结果表明,导流筒直径过大或者过小都会造成气含率和环流液速最大值沿径向出现一定偏移.当导流筒直径与反应器外简直径之比(Di/Do)为0.70时,反应器内流动性能达到最佳.反应器体积较小时,Di/Do对反应器内流动改变不大;在放大过程中,整体气含率随着Di/Do增加先增加后趋于稳定,整体环流液速先增加后减小.对体积为23.03 m3的环流反应器来说,Di/Do为0.75时流动性能较好;当反应器体积进一步放大至109.42 m3和208.42 m3时,流动特性在Di/Do为0.70时更好;放大过程中Di/Do最优区间出现一定的“左移”现象.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2016(032)004 【总页数】9页(P725-733) 【关键词】数值模拟;气、液两相流;气含率;导流筒直径;上升管;放大【作者】杜峰;杨志方【作者单位】中国石油大学化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学化学工程学院,山东青岛266580 【正文语种】中文【中图分类】TE624

近年来，原油出现重质化和劣质化的趋势。重质油加氢过程中，其中存在的胶质、沥青质和微量金属很容易结焦，导致催化剂，尤其是负载型催化剂失活，造成催化剂寿命缩短[1]，因此必须解决重质原油轻质化的难题。采用非负载型催化剂悬浮床加氢裂化工艺处理金属含量高、残炭含量高、氮含量高和黏度高的重质原油，能够使原油中40%以上的组分轻质化，达到轻质化目的[2]。该工艺的反应器通常采用空桶式反应器即鼓泡床反应器[3]，它的原料中可以直接调入沥青或者焦化装置原料。气升式环流反应器是在鼓泡床反应器的基础上发展而来[4]，与传统反应器相比，由于气含率高、环流液速快、气体停留时间长和气液接触面积大、结构简单和易于工程放大等优点，在石油化工、生物化工和煤液化领域得到了广泛应用。中国石油大学等[5-6]开发的悬浮床加氢裂化工艺采用了环流反应器，大大提高加氢裂化深度和原料油转化率。环流反应器的气含率和环流液速是体现流动性能的重要参数，而环流反应器几何结构会对这两个因素有重要影响。国内外学者首先利用实验方法得到了气含率和环流液速与设计和操作参数之间的经验关联式[7-10]，但因是基于固定设计参数和物性而得，不适合范围以外的推算。随着计算流体力学(CFD)的发展，使用CFD进行数值模拟逐渐成为模拟反应器内流动特性的重要手段[11-12]。导流筒是气升式环流反应器几何结构中比较关键的因素，沈荣春等[13]以空气-水体系作为介质，采用欧拉-欧拉模型考察了导流筒结构对气、液两相流动影响，李光等[14]研究了鼓泡塔中加入短导流筒对反应器内流动的影响，朱家亮等[15]考察了导流筒和直径比对局部流场的影响。这些研究对环流反应器的流动性能有重要的指导意义，但模拟条件与悬浮床加氢反应器工艺操作条件(温度420～480℃，压力10～20 MPa)有很大差别。因此，针对悬浮床工业装置研究导流筒直径对反应器内流动影响和放大规律，对悬浮床反应器工业放大有重要意义[16-18]。本研究中，利用FLUENT软件，以重质油悬浮床加氢反应器为基准，应用氢气-重

气升式反应器

气升式反应器气升式反应器是在鼓泡式反应器的基础上发展起来的，它是利用空气的喷射功能和流体的密度差造成的反应液循环流动，已实现流体的搅拌、混合和氧传递。由于它能提供较好的混合和较低的剪应力。主要结构设计参数为降液管与生业管的横截面之比。微藻培养反应器 Eg 开放池塘密闭光反应器，(管道式，圆筒形式，扁平箱式，浅层槽式和光纤式) 1 管道式反应器 2气体分离器 3离心泵 4 二氧化碳发生器 5 培养基接受槽66 6 净水装置7 7 收货储槽， 8 离心机

氧的传递由于氧气在水中的溶解度较低，为好氧细胞提供足够的溶氧是巨大的挑战。 1 氧气的扩散（气泡到气液界面）气泡经外界压力迅速移动至气体液体的分界面 2氧在气液界面的分子扩散若气泡中氧分压较高，氧气则迅速扩散至液体中若气泡中氧气分压较低，或是二氧化碳浓度较高，氧则扩散缓慢或者停止扩散 3 氧在气泡边界层的扩散行为由于氧气需经扩散到达并溶解在液体中，所以溶质通过气泡边界层的速度较为缓慢。氧通过气泡边界层的的速度收到以下因素的影响温度液体中的氧分压液体中氧的饱和浓度气泡中的氧分压培养液粘度搅拌速度 4 培养液中氧的对流及其扩散氧在培养液中的传递速率取决于搅拌功率

粘度发酵液中的氧浓度氧传递至微粒或者菌体内部 5 经过微利或者菌体球的边界层 6 进入菌体或者微粒 7 穿过菌体或者微粒 8穿过菌体细胞膜 9 反应其中5 7步速度缓慢

总有一天你会渐渐明白，对自己笑的人不一定是真爱，对方表面的伪善是为博取信赖，暗里他可能会伺机将你伤害。总有一天你会渐渐明白，不是所有人都对你心门敞开，即使你用善良和真心对待，有的人依然会悄悄将你出卖。总有一天你会渐渐明白，哪怕你拿到了幸福的号码牌，命运之神也不一定对你温柔相待，你的余生仍有可能会被忧伤覆盖。总有一天你会渐渐明白，人世间每个人都会有孽缘和无奈，有的人不值得你为他付出和慷慨，命中注定的灾祸你想躲也躲不开。总有一天你会渐渐明白，不管你在人群中出不出彩，不管你对生活认真抑或懈怠，该来的一切总是会因你而来。总有一天你会渐渐明白，人生总有预料不到的惊喜和意外，纵然你处在绝望的谷底和天台，转身就有可能看到晴天驱走阴霾。总有一天你会渐渐明白，无论人生之路宽畅还是狭窄，如果你能用勇敢和坦然对待，一切困难都不是前进的阻碍。天下总有地方是专属于你的舞台，你的江湖你才是真正的主宰，对于前尘和过往少问应不应该，无论何处你都要展现自己的风采。别去管自己是不是栋梁人才，世上每个人都是特别的存在，无论你踏步于尘世内外，尽力和无悔才是对命运最好的交差。

气升环流式反应器

自学指导气升式发酵罐也是应用最广泛的生物反应器,学生学习是要掌握气升式发酵罐工作原理，气升环流式反应器特点。重点:气升式发酵罐工作原理,结构。图1 气升式发酵罐实物照片气升式发酵罐(ALR)（见图1）也是应用最广泛的生物反应设备。华南理工大学高孔荣教授等对这类反应器进行了较系统深入的研究并取得良好结果，部分已在发酵工厂和废水处理中应用。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。目前世界上最大型的通气发酵罐就是气升环流式的，体积高达3000多立方米。气升式反应器有多种类型，常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等，生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐（见图2）、气液双喷射气升环流发酵罐（见图3）、设有多层分布板的塔式气升发酵罐（见图4）。而鼓泡罐则是最原始的通气发酵罐，当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒，故未控制液体的主体定向流动。现以气升环流式反应器（见图2）为例说明其工作原理。图2 气升环流式反应器

图3 气液双喷射气升环流反应器图4 多层空气分布板的气升环流发酵罐气升环流式反应器构造如图2所示，在反应器内没有搅拌器，其中央有一个导流筒，将发酵醪液分为上升区（导流筒内）和下降区（导流筒外），在上升区的下部安装了空气喷嘴（见图3），或环型空气分布管（见图5），空气分布管的下方有许多喷孔。加压的无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，从空气喷嘴喷入的气速可达250~300（米/秒），无菌空气高速喷入上升管，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，与导流筒内的发酵液密切接触，供给发酵液溶解氧。由于导流筒内形成的气液混合物密度降低，加上压缩空气的喷流动能，因此使导流筒内的液体向上运动；到达反应器上部液面后，一部分气生泡破碎，二氧化碳排出到反应器上部空间，而排出部分气体的发酵液从导流筒上边向导流筒外流动，导流筒外的发酵液因气含率小，密度增大，发酵液则下降，再次进入上升管，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。

搅拌气升式生物反应器分析

搅拌气升式生物反应器分析摘要：搅拌气升式反应器是一种较为新颖的反应器，本文对其基本结构、原理、关键参数进行了分析，对其应用前景进行了探讨，希望能帮助到相关行业人士。关键词：反应器；气含率；细胞培养；三相反应引言：针对于搅拌式和气升式反应器而言，这两种反应器在多方面得以大力使用，比如化工与发酵领域等。对于气升式反应器而言，在气体粘度较低以及温度较为温和的情况下，该种反应器有着较好的应用效果，同时亦存在多种不利因素，比如相间传质不够理想、操作弹性不高等，进而有碍于气升式反应器的发展。 1.搅拌气升反应器概述对于搅拌气升反应器而言，其是一种生物反应器，由气升式与搅拌式反应器组合而成，该反应器有着较多的构造，主要有进气室以及换热器等。对于混合式反应器而言，主要是基于导流筒，在其中安装搅拌桨得以实现，导流筒源于气升式反应器。如图1所示，为三种反应器结构。对于其中的（c）结构而言，由于气体通气发生于上升区，并不是处于搅拌桨的下面，因此可很好解决气体不通问题。对于搅拌桨而言，有着很多种，比如斜桨以及船用搅拌桨，甚至包括Ph型搅拌桨。由于Ph型搅拌桨耗能不高，而且剪切力并不大，因此得以广泛使用。图1 三种反应器结构 2.与该反应器有关的参数对于与该反应器有关的参数，本文主要从液体循环速度、气含率等方面进行分析，以供参考。 2.1液体循环速度基于反应器的设计，在所有的流体力学参数中，液体循环速度是关键参数，在一定程度上，不但能影响流体混合特性，亦能影响颗粒浓度的均匀，并且和传质系数有着很大的关系。基于对液体循环速度的有关研究得知，在增加黏度的同时，或者是加大固体粒径时，皆会促使液体循环速度减慢；此外，对于液体循环速度与表观气速而言，两者基本上呈正比例关系，也就是在增加气速的同时，液体循环速度随之加快。然而，对于混合反应器来讲，针对于气速和搅拌转速而言，两者能互相制衡，当搅拌转速过快时，在反应器内极容易形成气阻现象。在表观气速恒定的情况下，在一定范围内，在转速加大的同时，液体循环速度随之加大，但是当转速大于每分钟1000转时，液体循环速度会逐渐下降，直到接近某一数值。此外，在桨速增加的同时，液体循环速度随之加大，对气速的影响并不大，但是在单独气体式的情况下进行操作时，会对表观气速造成影响。由此可以得知，基于液体循环速度而言，搅拌转速对其有着较大的影响，新型反应器的出现，促使传热面积得以加大，而且分布较为均匀，在换热器的内外，不管是料液流动，还是水流流动，皆可视为强湍流运动，由此具备较高的传热效率。一般而言，借助于新型反应器，在一定程度上，有助于提高液体循环速度。 2.2气含率在流体力学参数中，类似于液体循环速度，气含率亦是根本参数，在一定程度上，可直接影响气泡大小，而且针对于气相与液相，与两者的接触面积有着很大的关系。在气升式反应器中，当加大通气速率时，气含率随之增加，这一点与搅拌速率一样，也就是当搅拌速率加大时，气含率随之加大。一般而言，在通气