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《溫度對(duì)氣固液三相攪拌反應(yīng)器內(nèi)氣液分散特性的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、http://www.paper.edu.cn溫度對(duì)氣-固-液三相攪拌反應(yīng)器內(nèi)1氣液分散特性的影響張新年，包雨云，高正明北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，北京（100029）E-mail：gaozm@mail.buct.edu.cn摘要：在直徑為0.476m的橢圓底攪拌槽中，采用以半橢圓管盤式渦輪(HEDT)為底槳、上提操作的寬葉翼形槳(WHU)為中、上層槳的三層組合槳，研究24℃~95℃范圍內(nèi)不同溫度下氣-液-固體系中攪拌功率、氣含率及固體顆粒完全離底懸浮特性。結(jié)果表明，體系相對(duì)功率需求（通氣功率與不通氣功率之比）RPD隨溫度的升高而增大，但隨固含率的提高，溫度對(duì)RPD的影響程度減弱。
2、氣含率隨溫度的升高而明顯下降，其下降的幅度也隨固含率增加而減小。本文結(jié)果及通氣功率、氣含率關(guān)聯(lián)式對(duì)于工業(yè)熱態(tài)通氣三相攪拌反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：多相流反應(yīng)工程(530.2440)；通氣功率；氣含率；熱態(tài)通氣；氣-液-固三相體系；攪拌槽中圖分類號(hào)：TQ026.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A實(shí)驗(yàn)在如圖1所示的橢圓底不銹鋼外表0.引言面加保溫層的攪拌槽中進(jìn)行。氣-液-固三相攪拌反應(yīng)器在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，許多工業(yè)過程是在較高的溫度下進(jìn)行的，但已有研究主要集中在常溫條件進(jìn)行，未考慮溫度對(duì)氣-液-固三相體系流體[1~4]力學(xué)性能的影響。已有的熱態(tài)氣-液兩相體系研究結(jié)果表明流體力學(xué)性
3、能與常溫時(shí)[5~8][8]有較大的區(qū)別。Smith等研究了溫度對(duì)氣-液兩相攪拌槽內(nèi)氣含率的影響，得到適用于從常溫到高溫的氣含率關(guān)聯(lián)式，結(jié)果表明，氣含率隨溫度的升高而明顯降低。在體系中加入固體后溫度對(duì)三相體系流體力學(xué)特性影響的研究還未見文獻(xiàn)發(fā)表。對(duì)于熱通氣三相攪拌反應(yīng)器的設(shè)計(jì)目前仍沿用常溫時(shí)的研究結(jié)果，缺乏可靠性。因此對(duì)不同溫圖1實(shí)驗(yàn)裝置圖度的通氣三相攪拌反應(yīng)器中的混合特性有Fig.1Schemeoftheexperimentalarrangement著十分重要的應(yīng)用價(jià)值。攪拌槽直徑T為0.476m，液位高度H[9~11]本文在已有研究基礎(chǔ)上，選用在常為0.857m（約為1.8T）
4、。槽內(nèi)均布四塊擋溫條件優(yōu)化的HEDT+2WHU三層組合槳，研板，擋板寬約為T/10。攪拌槽底部安有不銹究氣液固三相體系中，在不同溫度、不同固鋼制環(huán)形氣體分布器，環(huán)形圈徑為0.152m，相體積分率時(shí)的通氣功率特性及氣含率特分布環(huán)距槽底為約為T/3。由攪拌槽底伸入性，并得出可用于工業(yè)設(shè)計(jì)參考的關(guān)聯(lián)式。四個(gè)圓柱形電加熱器，每個(gè)加熱功率為3kW，加熱器外徑約為0.034m，伸入攪拌槽1.實(shí)驗(yàn)部分內(nèi)高度約為0.25m。攪拌槽內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽1.1實(shí)驗(yàn)裝置與物料進(jìn)入安裝在攪拌槽頂部的不銹鋼制冷凝器1.本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20576009)的資助。-1-http://www.pape
5、r.edu.cn[12]中，冷凝后的液體回流入攪拌槽內(nèi)，以保持熱膨脹以及水蒸汽兩部分組成，Smith等槽內(nèi)液位的穩(wěn)定。通過簡(jiǎn)化的理論模型計(jì)算得出空氣泡被水實(shí)驗(yàn)采用的攪拌槳為徑向流型的半橢圓蒸汽飽和的時(shí)間很短，可認(rèn)為氣泡通入攪拌管盤式渦輪(HEDT)為底槳、軸向流型的寬葉槽內(nèi)在運(yùn)動(dòng)至液面前已達(dá)到飽和。本文設(shè)計(jì)翼形槳(WHU)為中上層槳的三層組合槳，記了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)出不同溫度時(shí)通入空氣為HEDT+2WHU，槳型見圖2。攪拌槳直徑被水蒸氣飽和的程度。測(cè)量原理為：將體系D均為0.4T，槳間距為0.48T，葉輪距槽底溫度維持在某一要求的數(shù)值，空氣經(jīng)氣體分距離C=D。該組合槳在純液相時(shí)的功
6、率準(zhǔn)數(shù)布器通入攪拌槽內(nèi)，同時(shí)將攪拌槽上部與冷為4.2。凝器連接處斷開，將空氣連同飽和在空氣中實(shí)驗(yàn)采用去離子水為液相，壓縮空氣為的水蒸汽一起直接排出，經(jīng)過一段時(shí)間，如氣相。平均粒徑為100μm，密度為250030min，測(cè)定體系中由于空氣被水蒸汽飽和-3kg·m的玻璃珠為固相，固相體積分率為帶走水份而造成的液位下降值，依此可計(jì)算3%~21%。出在該時(shí)間段被空氣夾帶出體系的水量，與按照完全飽和所帶走的理論水量之比值定義為空氣被水蒸汽飽和的實(shí)際飽和度，測(cè)量結(jié)果見表1。結(jié)果表明，通入體系的空氣在離開攪拌槽時(shí)水蒸汽基本達(dá)到飽和，飽和度可選定為100%，計(jì)算的總氣量誤差在5%(a)HEDT槳
7、內(nèi)；總氣量可由式(2)來計(jì)算。本文均采用總氣量作為比較基準(zhǔn)。Qp?T*+273.15?g0Q=g+v??(p?p)T+273.150v?0?(2)其中，Qg+v為總氣體體積流量，包括空氣受熱膨脹后及被蒸汽飽和的總體積流量；(b)WHu槳Fig.2(a)HEDTimpeller(b)WHimpellerQ為壓縮空氣的體積流量；p0為當(dāng)?shù)卮髿鈍1.2測(cè)試方法T0T*為實(shí)驗(yàn)體系壓；為壓縮空氣的溫度；空氣的流量通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量。體系p*溫度；v為實(shí)驗(yàn)溫度T下水的飽和蒸汽壓，溫度由精密溫
