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气升式浆态床外环流反应器流体力学性能研究
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作者 边清 唐晓津 杨涛 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期115-121,共7页
针对气含率和浆液循环流速两个关键流体力学参数,系统研究了气升式浆态床外环流反应器的流体力学特性,掌握了气含率与浆液循环流速的变化规律。验证了体积膨胀法、压差法和电导探针法测量气含率的方法准确性。研究了气体分布器结构对气... 针对气含率和浆液循环流速两个关键流体力学参数,系统研究了气升式浆态床外环流反应器的流体力学特性,掌握了气含率与浆液循环流速的变化规律。验证了体积膨胀法、压差法和电导探针法测量气含率的方法准确性。研究了气体分布器结构对气升式浆态床外环流反应器流体力学特性的影响,结果表明开孔向下双环管分布器的综合性能最优。气含率与浆液循环液速之间存在线性关系,建立了预测浆液循环流速的计算式,计算误差基本小于20%。 展开更多
关键词 浆态床外环流反应器 流体力学 含率 浆液循环流速
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内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器I.水力学特征及其影响因素 被引量:8
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作者 张永明 尹永华 +3 位作者 全向春 施汉昌 钱易 俞俊棠 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2003年第2期144-147,151,共5页
在鼓泡塔式(BC)和气升式内循环(IAL)生物反应器的基础上,于内循环导流管中间安装了蜂窝陶瓷载体,构成了带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(IAL-CHS)生物反应器.用示踪技术测定了流体在BC、IAL和IAL-CHS反应器内的停留时间分布,并用组合模... 在鼓泡塔式(BC)和气升式内循环(IAL)生物反应器的基础上,于内循环导流管中间安装了蜂窝陶瓷载体,构成了带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(IAL-CHS)生物反应器.用示踪技术测定了流体在BC、IAL和IAL-CHS反应器内的停留时间分布,并用组合模型建立了描述反应器中流体停留时间分布的数学模型.比较研究了这3种形式的生物反应器的水力学特性,探讨了曝气量对停留时间分布的影响.结果表明,相同条件下,相比BC和IAL,IAL-CHS生物反应器提高了反应器内完全混合区的比例,减少了流体走旁路的比例.曝气量越大,完全混合区越大,而流体走旁路的比例越小. 展开更多
关键词 内循环生物反应器 水力学 停留时间分布 蜂窝陶瓷 影响因素 废水生物处理
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气升式内循环反应器短程硝化控制策略的研究 被引量:6
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作者 卢刚 郑平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期542-546,共5页
在启动气升式内循环短程硝化反应器的基础上,通过正交试验研究了各操作条件对短程硝化的联合效应.结果表明,最优组合为: 温度35℃、pH 8.0、溶解氧质量浓度1.0 mg/L、反应器中氨氮质量浓度56 mg/L、水力停留时间16 h,其中pH、温度、溶... 在启动气升式内循环短程硝化反应器的基础上,通过正交试验研究了各操作条件对短程硝化的联合效应.结果表明,最优组合为: 温度35℃、pH 8.0、溶解氧质量浓度1.0 mg/L、反应器中氨氮质量浓度56 mg/L、水力停留时间16 h,其中pH、温度、溶解氧质量浓度为显著因子.根据试验和分析结果,提出了短程硝化的“优先联合”控制策略.采用该控制策略对短程硝化反应器的运行进行优化,30 d的运行结果证明,反应器运行稳定,出水中[NO-2 ]/[NOx-]最低值为0.896,最高值为0.976,平均值为0.945,明显高于采用本控制策略前的[NO-2 ]/[NOx- ]平均值.所提出的控制策略能够实现短程硝化反应器的高效稳定运行. 展开更多
关键词 内循环反应器 短程硝化 正交试验 显著因子 控制策略
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基于电阻层析成像技术的气升式内循环鼓泡反应器流体力学研究 被引量:2
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作者 靳海波 连以诚 +3 位作者 刘鑫 林金芝 杨索和 何广湘 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3935-3939,共5页
采用电阻层析成像(ERT)技术,对高为1 024 mm、直径为165 mm,导流筒高为590 mm、直径为80 mm的气升式内循环反应器进行流体力学参数的测量。考察表观气速对上升区和下降区内等3个截面处气含率的影响以及反应器内流型的变化情况。研究结... 采用电阻层析成像(ERT)技术,对高为1 024 mm、直径为165 mm,导流筒高为590 mm、直径为80 mm的气升式内循环反应器进行流体力学参数的测量。考察表观气速对上升区和下降区内等3个截面处气含率的影响以及反应器内流型的变化情况。研究结果表明:在上升区,气含率随表观气速的变化与普通鼓泡塔情况一样,而在下降区,一部分气泡由于气液湍动被带入下降区;随着表观气速的增加,液体的循环速度逐渐增大,更多的气泡被拖曳到下降区,下降区内气含率增加明显。通过对ERT图像时间序列的叠加,可以清晰得出在上升区低气速下气泡离散式上升,随着表观气速的增加,以气泡群的方式流动且气泡聚并明显,并出现气泡群的摆动;在下降区,随着液体循环速度增加,下降区气液层消失,气含率逐渐增大。 展开更多
关键词 内循环反应器 电阻层析成像 含率 时间序列流动结构
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带内件外循环气升式生物反应器的气含率 被引量:1
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作者 郑裕国 汪钊 陈小龙 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 1999年第5期39-42,共4页
在上升管与下降管直径之比为6.6、罐体高径比为2.9的带内件外循环气升式生物反应器内,以羧甲基纤维素钠水溶液为模拟介质,测定了反应器内气含率与操作参数的关系,用均匀设计考察了操作参数对气含率的影响程度,结果表明通风量是影响反应... 在上升管与下降管直径之比为6.6、罐体高径比为2.9的带内件外循环气升式生物反应器内,以羧甲基纤维素钠水溶液为模拟介质,测定了反应器内气含率与操作参数的关系,用均匀设计考察了操作参数对气含率的影响程度,结果表明通风量是影响反应器气含率的最关键因素。 展开更多
关键词 生物反应器 含率 循环
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外循环气升式生物反应器中酯酶生产及应用 被引量:1
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作者 沈雪亮 范永仙 汪钊 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期320-325,共6页
采用海藻酸钙凝胶包埋法固定根霉(Rhizopus sp.F-16)细胞,在外循环气升式生物反应器(工作体积为10L,高径比为2.9)中发酵生产酯酶.与游离细胞发酵相比,固定化细胞具有发酵时间短、产酶活力高等优点,其最适通气量为0.70m3/h,最适装液量为8... 采用海藻酸钙凝胶包埋法固定根霉(Rhizopus sp.F-16)细胞,在外循环气升式生物反应器(工作体积为10L,高径比为2.9)中发酵生产酯酶.与游离细胞发酵相比,固定化细胞具有发酵时间短、产酶活力高等优点,其最适通气量为0.70m3/h,最适装液量为8.75L,发酵48h时酯酶活力达41.6U/g细胞.固定化细胞的适宜作用pH为8.0~9.0,适宜作用温度为45~50℃,其酸碱稳定性和热稳定性均比游离细胞明显增强.该固定化细胞可直接用于选择性水解外消旋乳酸乙酯生成D-乳酸,当底物的质量浓度为150g/L,反应时间为3h时乳酸乙酯的水解率达43.9%,D-乳酸的光学纯度达95.7%.固定化细胞性状稳定,可重复利用,连续降解6批乳酸乙酯的平均水解率为43.3%,D-乳酸的光学纯度平均为95.4%. 展开更多
关键词 酯酶 固定化细胞 发酵 循环生物反应器 乳酸乙酯 手性拆分 D-乳酸
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气升式内循环反应器内的气含率与液体循环(英文)
7
作者 任源 韦朝海 +2 位作者 吴超飞 谢波 肖宏亮 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期72-77,共6页
研究了气升式内循环反应器内的气含率与液体循环 .反应器包含一个传统的导流筒和三段缩放型导流筒 .通过实验分别对气 -水、气 -CMC(羧甲基纤维素 )溶液两相系统和气 -水 -树脂颗粒三相系统进行了研究 .用两相漂移通量模型对三相牛顿流... 研究了气升式内循环反应器内的气含率与液体循环 .反应器包含一个传统的导流筒和三段缩放型导流筒 .通过实验分别对气 -水、气 -CMC(羧甲基纤维素 )溶液两相系统和气 -水 -树脂颗粒三相系统进行了研究 .用两相漂移通量模型对三相牛顿流体和两相非牛顿流体进行了评价 .结果表明 ,三段缩放型导流筒内的气含率高于传统的导流筒 ,且随表观气速而提高 .在两相和三相系统中 ,导流筒结构参数的变化对气含率的影响很小 . 展开更多
关键词 内循环反应器 缩放型导流筒 含率 液体循环 漂移通量模型 表观
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气升式间歇内循环生物反应器反硝化除磷机理及其调控策略研究
8
《大连交通大学学报》 CAS 2009年第5期26-26,共1页
关键词 反硝化除磷 生物反应器 内循环 调控策略 间歇 生物脱氮除磷 污水排放量
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内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器Ⅱ.固定化Achromobacter sp.降解氯酚和苯酚
9
作者 张永明 全向春 +3 位作者 施汉昌 王建龙 钱易 俞俊棠 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2003年第2期148-151,共4页
蜂窝陶瓷固定化细胞气升式内循环生物反应器(IAL—CHS)降解氯酚和苯酚。对该反应器进行了批式和连续流降解实验,固定于陶瓷载体上的微生物经过短时间适应后,能有效地降解氯酚和苯酚,表现出较好的稳定性和抵抗冲击负荷性能,在350h的... 蜂窝陶瓷固定化细胞气升式内循环生物反应器(IAL—CHS)降解氯酚和苯酚。对该反应器进行了批式和连续流降解实验,固定于陶瓷载体上的微生物经过短时间适应后,能有效地降解氯酚和苯酚,表现出较好的稳定性和抵抗冲击负荷性能,在350h的连续流处理过程中,氯酚的降解率越来越高,达到98%以上。 展开更多
关键词 固定化细胞 内循环生物反应器 废水处理 生物降解 氯酚 苯酚 蜂窝陶瓷
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固定化藻菌小球在气升式内循环反应器内脱氮除磷的研究 被引量:6
10
作者 王宝珍 熊振湖 +1 位作者 潘辉 马华继 《天津城市建设学院学报》 CAS 2006年第2期120-123,共4页
将蛋白核小球藻和活性污泥包埋于聚乙烯醇中制成藻菌小球,用于气升式内循环反应器处理模拟生活污水中氮磷的研究.结果表明,在室温、光照度为3 500-4 500 lx、水力停留时间为12 h情况下,固定化小球的填充量影响着反应器效率的提高.运行... 将蛋白核小球藻和活性污泥包埋于聚乙烯醇中制成藻菌小球,用于气升式内循环反应器处理模拟生活污水中氮磷的研究.结果表明,在室温、光照度为3 500-4 500 lx、水力停留时间为12 h情况下,固定化小球的填充量影响着反应器效率的提高.运行初,氮、磷的去除率随着填充率的增加而增加,但随着运行时间延长,填充率为10%时对氮、磷去除率均高于填充率为5%、20%时的去除率.包埋于小球中的最初藻和活性污泥的量影响其对污水中氮磷的去除效果.在藻细胞数量一定下,包埋活性污泥的量越少,去除效果越好。固定化小球对氮、磷的去除率还与系统中的有机负荷量有关,有机负荷量每增加约94 mg/L,氮、磷的去除率就增加12%-21%. 展开更多
关键词 固定化藻菌小球 内循环生物反应器 脱氮除磷
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多室气升式环流反应器的流动特性研究 被引量:26
11
作者 刘永民 胡华 +1 位作者 丁富新 袁乃驹 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期73-79,共7页
提出一种具有四流道多室气升式环流反应器,并导出其内流体能否环流流动的判据。采用空气-水体系在较宽的气速范围内,考察反应器内的流动状态、循环液速以及各室的气含率。通过函数叠加的方法,提出适用于鼓泡流、过渡流和腾涌流等不... 提出一种具有四流道多室气升式环流反应器,并导出其内流体能否环流流动的判据。采用空气-水体系在较宽的气速范围内,考察反应器内的流动状态、循环液速以及各室的气含率。通过函数叠加的方法,提出适用于鼓泡流、过渡流和腾涌流等不同流型的平均含气率的经验关联式:Ei=αUβg+γexp〔……〕〔-δ(Ug-θ)2〕 展开更多
关键词 石油炼制 环流反应器 流动特性
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导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响 被引量:18
12
作者 沈荣春 束忠明 +1 位作者 黄发瑞 戴迎春 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期959-964,共6页
使用欧拉-欧拉两流体模型研究了导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响。对物理模型进行了网格独立性的考察,使用Chisti关系式验证计算流体力学数值模型的可靠性,并在此基础上预测环己烷氧化反应器内导流筒直径、导流筒在... 使用欧拉-欧拉两流体模型研究了导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响。对物理模型进行了网格独立性的考察,使用Chisti关系式验证计算流体力学数值模型的可靠性,并在此基础上预测环己烷氧化反应器内导流筒直径、导流筒在反应器内的高度以及导流筒喇叭口的开度对反应器内气液两相流动的影响。模拟结果表明,导流筒上部增加喇叭口可有效提高反应器的气液分离能力,喇叭口直径增大,气液分离效果增强;导流筒直径增大,液相循环量增大,液相混合效果增强;随导流筒在反应器内的位置升高,液相表观速度和液相循环量呈增加的趋势并趋于稳定,而气含率则变化不大。 展开更多
关键词 环流反应器 导流筒 液两相流 计算流体力学 数值模拟
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气升式生化反应器提高衣康酸产酸率的研究 被引量:8
13
作者 贾士儒 王明霞 +2 位作者 毛希琴 郭波 石莹 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期36-40,共5页
测定了气升式生化反应器的相关参数,建立了相应的传氧方程。采用不同生化反应器进行衣康酸发酵.结果表明,采用气升式生比反应器与机械搅拌罐相比,提高产酸14%,提高转化率16%,生产能力提高38%。
关键词 衣康酸 生化反应器 发酵 产酸率
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气升式反应器结构参数优化设计CFD仿真研究 被引量:7
14
作者 杨汶雨 张喆 +3 位作者 袁景淇 朱欣杰 吴洪涛 贾茜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1301-1303,共3页
气升式反应器是生物发酵生产过程中的重要设备,工业生产过程中要求反应器内保持较高的气含率和循环液速,从而提高气液传质效率。由于气升式反应器的导流筒直径对气含率和循环液速有决定性影响,研究其结构参数优化设计具有重要意义;文章... 气升式反应器是生物发酵生产过程中的重要设备,工业生产过程中要求反应器内保持较高的气含率和循环液速,从而提高气液传质效率。由于气升式反应器的导流筒直径对气含率和循环液速有决定性影响,研究其结构参数优化设计具有重要意义;文章利用计算流体力学仿真软件研究了气升式反应器内的流动状态,给出了不同导流筒直径下气含率和循环液速的变化趋势,发现了该结构参数存在最佳设计范围。 展开更多
关键词 反应器 含率 循环液速 计算流体力学仿真
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缩放型导流筒气升式内环流生物反应器气相含率研究 被引量:6
15
作者 谢波 韦朝海 +2 位作者 吴超飞 肖宏亮 谭盈科 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期10-15,共6页
研究了传统圆柱型和三种不同结构缩放型导流筒气升式内环流生物反应器的气相含率,用排液体积法和压差法分别测定了总气相含率、下降区气相含率及分离区气相含率,并通过质量衡算求得上升区气相含率.实验结果表明,气相含率随通气速率... 研究了传统圆柱型和三种不同结构缩放型导流筒气升式内环流生物反应器的气相含率,用排液体积法和压差法分别测定了总气相含率、下降区气相含率及分离区气相含率,并通过质量衡算求得上升区气相含率.实验结果表明,气相含率随通气速率提高而增大,三种不同缩放结构参数导流筒的气相含率较接近,且均高于传统圆柱型导流筒气相含率;对于空气—CMC溶液系统,随着介质粘度增加,气相含率下降2%~5%;对于三相系统,随着固含率增加,气相含率提高1%~4%. 展开更多
关键词 生物反应器 缩放型导流筒 相含率
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气升式环流反应器内气液两相流动计算流体力学的模拟 被引量:14
16
作者 沈荣春 束忠明 +1 位作者 黄发瑞 戴迎春 《华东理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期7-11,共5页
采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础... 采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础上,使用计算流体力学模拟的方法考查了反应器内的导流筒直径和导流筒高度对反应器内两相流动的影响,导流筒直径增大,液相循环量增大,上升段气含率增大;导流筒位置升高,液相循环速度和循环量均增大,上升段气含率减小。所获得的结果对气升式反应器的设计优化具有指导意义。 展开更多
关键词 环流反应器 液两相流 计算流体力学模拟 欧拉-欧拉模型
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多管气升式环流反应器的流体动力学 被引量:8
17
作者 刘永民 陈文艺 袁乃驹 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期289-292,共4页
用空气 -水体系 ,对三种管径比 (下降管直径与上升管直径之比 )的具有两个上升管的新型多管气升式环流反应器的液体循环速度进行了试验 ,总结了液体速度随两个上升管气速及管径比的变化规律 ;根据动量平衡原理和漂流通量模型建立了多管... 用空气 -水体系 ,对三种管径比 (下降管直径与上升管直径之比 )的具有两个上升管的新型多管气升式环流反应器的液体循环速度进行了试验 ,总结了液体速度随两个上升管气速及管径比的变化规律 ;根据动量平衡原理和漂流通量模型建立了多管气升式环流反应器中液体循环速度和气含率间的理论关系式 ,给出了各局部阻力损失系数的计算方法 ,循环液速和气含率的模型预测值与实测值的平均相对误差分别为 8 3 %和 8 1%。 展开更多
关键词 环流反应器 循环液速 含率 阻力损失系数 流体动力学
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多室气升式环流反应器气、液、固三相相含率的研究 被引量:21
18
作者 朱慧红 刘永民 于大秋 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期68-73,共6页
在一个四流道的多室气升式环流反应器中,以空气 水 聚苯乙烯为体系,考察了气体表观速率对气含率和固含率的影响。结果表明:某一上升室的气含率只与该室气体表观速率有关。上升室和下降室的气含率均随气体表观速率的增大呈现先增大后减... 在一个四流道的多室气升式环流反应器中,以空气 水 聚苯乙烯为体系,考察了气体表观速率对气含率和固含率的影响。结果表明:某一上升室的气含率只与该室气体表观速率有关。上升室和下降室的气含率均随气体表观速率的增大呈现先增大后减小的趋势;上升室和下降室的固含率随气体表观速率的增大均呈现先减小后增大的趋势。同时在鼓泡流下,用漂流通量模型模拟了气含率,上升室和下降室气含率的计算值和实验值的平均相对误差分别为6.90%和9.04%;用无因次法建立固含率的关联式,固含率的计算值和实验值的平均相对误差为2.75%。 展开更多
关键词 多室环流反应器 含率 固含率
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气升式反应器中细菌氧化预处理难浸金精矿的浸出参数优化 被引量:7
19
作者 柳建设 王铧泰 +3 位作者 闫颖 王秀美 贺治国 邱冠周 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期35-39,共5页
依据三相内循环流化床结构模型,设计了实验室规模的气升式生物反应器,用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌,驯化后可在45℃,pH值1.2,As(As3+和As5+)浓度15 g/L条件下良好生长,并且对难浸金... 依据三相内循环流化床结构模型,设计了实验室规模的气升式生物反应器,用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌,驯化后可在45℃,pH值1.2,As(As3+和As5+)浓度15 g/L条件下良好生长,并且对难浸金精矿具有较好的氧化浸出能力。在气升式反应器中采用驯化后的混合菌氧化浸出高砷难浸金精矿,设计正交实验研究矿物粒度、矿浆浓度、反应器充气量和初始pH值对浸出的影响,结果得出矿物粒度-37μm,矿浆浓度5%,充气量4 L/min,初始pH值1.2为该反应器最佳浸出参数组合,在此条件下高砷金精矿砷脱除率可达到95%。 展开更多
关键词 反应器 细菌氧化预处理 难处理金精矿 中度嗜热菌 驯化
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气升式环流反应器的流体动力学模型 被引量:8
20
作者 刘永民 张强 张克铮 《石油化工高等学校学报》 EI CAS 2001年第4期13-15,共3页
用空气 -水体系 ,在下降管直径和上升管直径分别为 0 .0 3m和 0 .0 9m ,反应器的总高度为 1.3m的气升式环流反应器中对气含率和流体循环速度进行了实验研究 ,总结了液体速度和气含率随表观气速的变化规律 ;根据动量平衡原理和漂流通量... 用空气 -水体系 ,在下降管直径和上升管直径分别为 0 .0 3m和 0 .0 9m ,反应器的总高度为 1.3m的气升式环流反应器中对气含率和流体循环速度进行了实验研究 ,总结了液体速度和气含率随表观气速的变化规律 ;根据动量平衡原理和漂流通量模型建立了气升式环流反应器中液体循环速度和气含率间的理论关系式 ,给出了各局部阻力损失系数的计算方法 ,并对这些阻力损失系数和分布参数进行了计算 ,实验结果表明 ,气速小于 0 .0 6 5m·s-1时 ,气含率与下降管液体速度随气速的增加明显增加 ,在实验气速范围内 ,总阻力损失系数与气速无关 ,其值为3.75。模型计算表明 ,循环液速和气含率的预测值与实测值的平均相对误差分别为 3.6 %和 0 .2 9% 展开更多
关键词 环流反应器 循环液速 含率 阻力损失系统 流体动力学模型
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