氣液兩相反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)特性的CFD模擬.pdf

1、氣液攪拌釜和鼓泡反應(yīng)器是廣泛應(yīng)用于石油、化工等領(lǐng)域的氣液反應(yīng)器，目前使用CFD數(shù)值模擬方法對(duì)該類反應(yīng)器進(jìn)行研究為其操作以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了有效參考。本文使用Euler-Euler雙流體模型結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對(duì)兩類反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流流場(chǎng)進(jìn)行模擬，重點(diǎn)考察攪拌轉(zhuǎn)速、通氣流量、布?xì)夥绞綄?duì)宏觀和微觀流場(chǎng)特性參數(shù)的影響。
　　使用Fluent軟件，采用單一氣泡尺寸假設(shè)，對(duì)羰基化法制醋酐的三層組合槳?dú)庖簲嚢韪牧鲌?chǎng)進(jìn)行模擬，主要研究攪

2、拌轉(zhuǎn)速和通氣流量對(duì)氣含率、通氣攪拌功率和混合時(shí)間的影響。結(jié)果表明:局部氣含率的軸向分布呈現(xiàn)多峰形式，整體氣含率和局部氣含率峰值隨著攪拌轉(zhuǎn)速或通氣流量的增加而增大;相對(duì)功率消耗(RPD)曲線隨著通氣流量的增加而下降，模擬結(jié)果和文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果變化趨勢(shì)相同;提高攪拌轉(zhuǎn)速可以有效地減少混合時(shí)間，但混合效率降低，通氣流量的變化對(duì)混合時(shí)間的影響比較復(fù)雜。
　　在氣液攪拌釜整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將攪拌槳換成三層環(huán)管型氣體分布器，進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種類似鼓

3、泡塔的鼓泡反應(yīng)器。模擬研究了分布器通氣流量分配比例和布?xì)夥绞綄?duì)其流場(chǎng)特性參數(shù)的影響。結(jié)果表明:只有底層分布器通氣時(shí)，整體氣含率隨著表觀氣速的增大而增大;當(dāng)三層分布器均通氣時(shí)，底層分布器通氣量分配比例較大時(shí)，整體氣含率較大;不同軸向高度的局部氣含率的徑向分布呈現(xiàn)多峰形式，其大小和分布規(guī)律受表觀氣速和布?xì)夥绞蕉叩碾p重影響;反應(yīng)器內(nèi)軸向的速度流場(chǎng)分布十分不均勻，存在許多局部循環(huán)流，沿軸向水平截面的液相速度呈現(xiàn)中心峰式分布的基本規(guī)律，零速區(qū)的