鼓泡塔参考资料

1、实验十六 鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率的测定A实验目的气液鼓泡的反应器的气泡表面和气含率，是判别反应器流动状态、传质效率的重要参数。气含率是鼓泡反应器中气相所占的体积分率，也是决定气泡比表面的重要参数，测定的方法很多，有体积法、重量法、光学法等。气泡比表面的测定有物理法、化学法等，己有许多学者进行了系统研究， 确定了气泡比表面与气含率的计算关系，可以直接应用。本实验目的为：（1）掌握静压法测定气含率的原理与方法；（2）掌握气液鼓泡反应器的操作方法；（3）了解气液比表面的确定方法。B实验原理（1）气含率气含率是表征气液鼓泡反应器流体力学特性的基本参数之一，它直接影响反应器内气液接触面积，从而影

2、响传质速率与宏观反应速率， 是气液鼓泡反应器的重要设计参数，测定气含率的方法很多， 静压法是较精确的一种，基本原理由反应器内伯努利方程而来，可测定各段平均气含率，也可测定某一水平位置的局部气含率。根据伯努利方程有：采用U型压差计测量时，两测压点平均气含率为:Ah当气液鼓泡反应器空塔气速改变时，气含率；G会作相应变化，一般有如下关系:；G 二 UGn取决于流动状况。对安静鼓泡流，n值在0.71.2之间；在湍动鼓泡流或过渡流区，上影响较小，n为0.40.7范围内。假设；G = kuG贝Vlg ；g = lgk nigUg（5）根据不同气速下的气含率数据，以lg ；g对iguG作图标绘，或用最小二乘

3、法进行数据拟合，即可得到关系式中参数k和n值。（2）气泡比表面气泡比表面是单位液相体积的相界面积，也称气液接触面积，比相界面积，也是气液鼓泡反应器很重要的参数之一。许多学者进行了这方面的研究工作，如光透法、光反射法、照相技术、化学吸收法和探针技术等，每 一种测试技术都存在着一定的局限性。气泡比表成面积a可由平均气泡直经 dus与相应的气含率；G计算：6 ；Ga =dusGestrich对许多学者的计算a的关系进行整理比较，得到了计算a值的公式:方程式适用范围:Ug兰0.60叹a =26000.3O.OO3图2 -26鼓泡反应器气泡比表面及气含率测定实验装置1 -空压机；2 -缓冲罐2 3 -流

4、量计；4-调节阀；5-反应器；6-放料口； 7-压差计 45115.7 10 < K : 10a。Gestrich经大量数因此在一定的气速Ug下，测定反应器的气含率 ；G数据，就可以间接得到气液比表面据比较，其计算偏差在 _15%之内。C预习与思考(1) 试叙述静压法测定气含率的基本原理；(2) 气含率与那些因素有关？(3) 气液鼓泡反应区内流动区域是如何划分的(4) 如何获得反应器内气液比表面a的值。D实验装置与流程实验装置见图2 - 26。实验室气液相鼓泡反应器直径''200mm，高H为°2。米，气体分布器采用+字型，并有若干小孔使气体。达到一定的小孔气速。

5、反应器用有机玻璃管加工，使于 °o。壁上沿轴向开有一排小孔与 U型压力计相接，用 OO于测量压差。OO。由空气压缩机来的空气经转子流量计计量后，通过O O OO鼓泡反应器的进口； 反应器预先装水至一定高度； 气体°经气体分布器通入床层，并使床层膨胀，记下床层沿轴向的各点压力差数值。改变气体通入量可使床层含气率发生变化，并使床层气液相界面相应变化。E实验步骤及方法(1)将清水加入反应器床层中，至一定刻度(2m 处)；(2)检查U型压力计中液位在一个水平面上,防止有气泡存在;(3)通空气开始鼓泡，并逐渐调节流量值；(4)观察床层气液两相流动状态；(5)稳定后记录各点 U型压力计

6、刻度值；(6)改变气体流量，重复上述操作(可做810个条件)；(7)关闭气源，将反应器内清水放尽。F实验数据处理气体流量可在空塔气速 0.05m s0.50m. s中选取8 10个实验点。记录下每组实验点的气速，各测压点读数，并由公式(2)，计算每二点间的气含率，从而求出全塔平均气含率；G ;按不同空塔气速 uG下的实验结果，在双对数坐标纸上以；G对uG进行标绘，或用最小二乘法拟合，可以得到式(4)之参数k与n。利用式(7)计算不同气速uG下的气泡比表面a,并在双对数坐标纸上绘出a与uG的关系曲线。G结果及讨论(1) 分析气液鼓泡反应器内流动状态的变化；(2) 根据实验结果讨论；g与Ug关系，

7、并分析实验误差;(3) 由计算结果分析气泡比表面与 Ug的变化关系。H主要符号说明a-气泡比表面，m2. m3 ；dus -气泡平均直径，m LD -塔直径，gc -转换因子；H。-静液层高度，mi；h -两测压点间U型压差计液位差，上3K -液体模数，K=gQ ；k, n -关联式常数；ug -空塔气速，ms L-液体密度，kg m3 h；G -气含率；J -液体粘度，kg. m s i匚-液体表面张力，kg s2 Lm ；H -两测压点间的垂直距离，m 1；参考文献1姜信真.气液反应理论与应用基础.北京：烃加工出版社,1990以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For pe

8、rsonal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerzielieiwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pas a des fins commerciales.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途t o 员 b k og 员刃ji rog efi , KOTOpbie ucnoE3yroTCH g 员刃o6yqeHUE