采用电阻层析成像技术测量气液(固)鼓泡床相含率的分布特性

《采用电阻层析成像技术测量气液(固)鼓泡床相含率的分布特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文采用电阻层析成像技术测量气液（固）鼓泡床相含率的分布特性姓名：韩玉环申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：靳海波20090601摘要采用电阻层析成像技术测量气液(固)鼓泡床相含率的分布特性鼓泡塔和气升式环流反应器同属于气力搅拌式反应器，统称鼓泡床。以其结构简单，无机械传动部件，易密封，传热效率高，操作稳定，操作费用低等优点，被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化、费一托合成、废气和废水处理、煤的液化及生物化工等工业过程。对该类反应器的流体力学行为进行深入研究，可以为优化现有反应器的操作和开发设计更高效的反应

2、器提供一定的理论指导。采用先进的电阻层析成像技术对对直径O．16m、高2．5m的气液鼓泡塔的流体力学参数进行了实验研究，考察了不同表观气速、液相电导率值、液相表面张力和粘度对气含率和气含率轴径向分布的影响。由实验结果可知，液相电导率值影响ERT测量数据，进而影响其所得气含率的大小；液体的物理性质会直接影响鼓泡塔内的气含率变化，气含率随表面张力的减小而增大，随粘度增大丽增大；根据横截面的平均气含率的分布可以看出气含率在径向上呈现出塔中心处最大，塔壁处最小的分布规律，而且操作条件和物性参数的改变不会影响此分布规律；根据电阻层析成像技术中时间序

3、列的图像叠加可以得出，表观气速较小时，气体主要集中在塔中心，随着表观气速的增大，气体分布范围逐渐变宽；且气泡群在塔内呈螺旋式上升，气速越T北京化工大学硕士论文大其上升趋势越明显。将先进的电阻层析成像技术与传统的差压法相结合对直径O．09m、高3．1m的气液固三相气升式外环流反应器的流体力学参数就行了实验研究，考察上升管和下降管中固相颗粒密度、粒径、固相添加量对气含率的影响，给出了固含率与操作气速的关系。由实验结果可知，以聚氨酯为固相，颗粒装填量大小对气含率基本没影响，而采用密度较大的玻璃珠为固相时，气含率随颗粒装填量和粒径的增大而增大，且

4、两种不同密度的大颗粒加入都能使得下降管的气含率显著升高。采用ERT技术测量相含率与压差法符合良好，进一步证实了ERT技术和差压法相结合测量气液固三相相含率的方法是可行的。关键词：鼓泡塔，气升式外环流反应器，电阻层析成像技术，局部相含率，径向分布，时间序列流动结构Ⅱ丝璺!坠塑．一I●______●_-●_-_●---__●____--_-_-___-_●____--_-●___-___-__-—--—●—_●-__-●__●___———————一一DistributionCharacterizationsofPhaseHoldupsinGa

5、s．Liquid-(Solid)BubbleColumnusingElectricalResistanceTomographyAbstractBubblecolumnsandair-liftloopreactorsarewidelyusedasgas-liquid(solid)reactorsinmanyapplicationsduetotheirsimpleconstIuction．nomechanicaltransmissioncomponents，operationstability，lowoperatingcost，highene

6、rgyefficiencyandgoodmassandheattransferrates，suchashydrogenation,desulfurization,Fischer-Tropschsynthesis，fermentations，bio．reactions，coalliquefactionandwastewaterandgastreatmentetc．．Developingqualitiesaswellasquantitativeunderstandingoftheaxialandradialholdupdistribution

7、inbubblecolumns，wecallprovideguidanceinoptimizingtheexistingreactorsordevelopinganddesigninganovelreactorwithhighperformance，whichisveryimportanttothemoreandmoreintenseenergyandenvironmentalproblems．Thebubblebehaviorsandgas-liquidflowcharacteristicsweremeasuredusingElectr

8、icalResistanceTomography(ERT)inatransparentperspexacrylicbubblecolumnwith2．5mhighandaninnerdiame