微气泡技术在鼓泡塔中的实验研究
2018-09-12鲁志强朱跃钊
石油化工 2018年7期
关键词:实验
鲁志强,杨 丽,张 晨,杨 烨,朱跃钊
(1.南京工业大学 能源科学与工程学院,江苏 南京 211800;2.南京工业大学 机械与动力工程学院,江苏 南京 211800)
鼓泡塔拥有较大的相际接触面积和持液量,传热、传质效率也 高于一般两相反应器,且具有结构简单、操作稳定等优点,目前普遍应用于石油化工、生物化工以及环境化工等领域[1-2]。但是,在大多数的工业应用中,由于存在塔内液相返混现 象而影响两相反应过程,会降低反应转化率和产物选择性[3]。鼓泡塔中液相返混程度与气泡直径、表观气速、高径比、塔径、操作条件等多种因素影响有关[4-5]。微气泡通常是指直径介于0.1~50 μm之间的微小气泡,在液体中一经产生后,与普通气泡相比,由于所受浮力较小,因而在液相中上升比较缓慢,界面与液相接触时间也较长;而普通气泡由于直径较大,在溶液中所受浮力远大于重力,会迅速上升到液面并破裂。微气泡具有液相存在时间长、传质效率高和界面ζ电位较高等特殊性质[6-9]。通常影响微气泡发生装置性能的主要影响因素有进水压力、进水流量和进气流量等[10]。目前降低鼓泡塔中液相返混主要 有在鼓泡塔中间安装多孔板和在鼓泡塔中心安装阻尼内构件两种方法,用以获得均匀的速度分布[11-13],虽能一定程度地改善返混,但作用不大。
本工作从造成鼓泡塔液相返混的根本原因出发,通过减小气泡体积的方式考察微气泡对鼓泡塔液相返混的影响。将引射流式微气泡发生装置与传统鼓泡塔相结合,设计搭建了一套微气泡鼓泡塔实验装 置,研究该新型鼓泡塔中液相返混程度。……
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