氣液兩相反應(yīng)器內(nèi)流場特性的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)值模擬方法對該類反應(yīng)器進行研究為其操作以及結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化提供了有效參考。本文使用Euler-Euler雙流體模型結(jié)合標準k-ε湍流模型對兩類反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流流場進行模擬，重點考察攪拌轉(zhuǎn)速、通氣流量、布氣方式對宏觀和微觀流場特性參數(shù)的影響。
　　使用Fluent軟件，采用單一氣泡尺寸假設(shè)，對羰基化法制醋酐的三層組合槳氣液攪拌釜的流場進行模擬，主要研究攪

2、拌轉(zhuǎn)速和通氣流量對氣含率、通氣攪拌功率和混合時間的影響。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)果和文獻的實驗結(jié)果變化趨勢相同;提高攪拌轉(zhuǎn)速可以有效地減少混合時間，但混合效率降低，通氣流量的變化對混合時間的影響比較復(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，進而設(shè)計了一種類似鼓

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氣方式對其流場特性參數(shù)的影響。結(jié)果表明:只有底層分布器通氣時，整體氣含率隨著表觀氣速的增大而增大;當三層分布器均通氣時，底層分布器通氣量分配比例較大時，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)律受表觀氣速和布氣方式二者的雙重影響;反應(yīng)器內(nèi)軸向的速度流場分布十分不均勻，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