旋流气升式环流反应器的气含率轴向分布

为强化环隙气升式环流反应器(AALR)的流动、混合与传质性能,提出了旋流气升式环流反应器(HALR)。在8.8L的HALR中,以空气-水和空气-水-K树脂为实验物系,在表观气速为0.47～2.31cm/s的范围内,研究了表观气速、导流筒底边与反应器底面的间隙(简称底部间隙)、上升区轴向高度及固体装载量等因素对气含率的影响规律,并与AALR进行了对比。结果表明对于空气-水组成的两相物系来说,在表观气速较小时,旋流片对上升气泡有聚并作用;在表观气速较大时,旋流片对气泡主要起破碎作用;气含率随着轴向高度的增加而增加,增加的幅度随表观气速的增加而增加。对于三相物系,表观气速较大时,气含率随着固体装载量的增大而增大,比两相物系气含率高;表观气速较小时,两相物系的气含率略高于三相物系的。根据实验结果,提出并拟合出了上升区局部气含率与轴向高度的预测模型εg=(3.00×10-4h+0.0276)Ug0.615,模型的预测值与实验值吻合较好,平均相对误差为12%。