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1、年化学工程第期鼓泡塔的设计技术现状及其要点高桥妞男宫原敏郎,在鼓泡塔中气液两相基本呈并流和逆流两、,。】一前曰目种‘影响鼓泡塔性能的因素有分散气泡的,、、、鼓泡塔是在塔体下部装上分布器将气大小滞气量气液接触表面积反映传质、体分散在液体中进行传质传热的‘润塔式,,特性的容量系数等有关报告很多在相应。、,装置由于其结构简单容量系数大被广。的书和综述文章中均有较详尽的介绍、、。泛地应用到吸收发酵反应等化工领域中本文对鼓泡塔过去的研究成果作一综,。最近将其作为生物反应器的应用也很多,。述并探讨设计鼓泡塔时应注意的问题,从年代以后有关鼓泡塔的研究日益活,,跃除标准型鼓泡塔外又开发了各种各样、、、的
2、改型鼓泡塔射流喷射型气液下梳型二鼓泡塔中的流动方式双、、管式多段式填充式等和悬浊鼓泡塔。,,,等图是各种鼓泡塔的示意图从图中可见在鼓泡塔中流动特性和传质特性很大。,程度上取决于流动方式当液体流速不变气,速减小时塔体内的气液二相流就变为气泡,,,流若气速增大气泡在塔中心聚集起来,,部分气泡合并增长为气柱则变为柱塞,,标准型鼓泡塔’多段鼓抱塔多流路鼓泡塔’充填鼓袍塔流若气速继续增大大气泡从塔中部上升,。一上‘」产一孟护形成扰动湍流并向环状液膜流型转变通常鼓泡塔是在气泡流和扰动湍流的范围内进。行操作的矍蟹澎图是水及极稀水溶液的气泡塔的流动双管式鼓泡塔射流喷射式鼓泡塔下降流型鼓泡屠。方式示意图流
3、动方式主要取决于塔径和气。、、速图中的过渡区受液体的物化性质液体悬浊液、。流速分布器的类型等影响很大如果液体触媒义,咬卜诚可产生气泡则情况与图大不相同在此气体,,情况下流体中充满了正十二面体的气泡于以气液。这种流型称为蜂窝状泡沫流如果体系中存,在表面污染的物质就很容易产生这种流三相流动层反应器悬妞液反应器。,型预计在今后的生物反应器中这将是一田,备种狱泡塔个。重要的研究课题一盯一寸。,约生成双气泡休图表示在过程巾。气泡在孔口上的分裂情况本刊略这。种分裂气泡的大小约为合并气泡的。,趁图所以当分布器采用单孔喷嘴日,。时必须充分考虑到这些流动现象。夕鼓泡’空一水流仁小印等人气一生盯幼’。‘一一
4、界等人三毓材厉贪卜南一气·黔帅贡麟人,李躲圈鼓泡塔的流动方式拍叫、三从分布板出来的气泡男口仪,鼓泡塔中气泡的大小是影响气体滞溜。跳。量及气液按触面积等方面的重要因素互呀淤一风。单孔喷嘴产生的气泡图与过去研究成果的比较有关单孔喷嘴产生的气泡的研究报告很,多但绝大多数都是以从单一孔中出来的气,,工幻日内︸抱为独立研究对象并月都是在塔中设计单以,。孔喷嘴空塔气速在左右在这种,情况下由于孔速很大很难适用于以后的气。。衡巫选士抱生成‘符号图是大气速时的气泡形成方式本刊段母。吕功︸氨砧。,然诫略随着气速的增大生成单个气乙通︼,,泡在生成气泡时伴有气泡的合并。,形成喷射状气泡在过程中大巧图电解质水溶液
5、中气泡的大小多孔板、多孔质板产生的气泡,、很多文献报道当利用多孔板多孔质一,卜日宾板作为气体分布器时气泡的分布直径几乎。为对数的正态分布对数正态分布的密度关联式为。“。二一一里一一一一工干竺竺兰竺生二毛飞二一“兀了,‘,。,式中为几何平均直径为几何标准偏。图分离气泡的大小差一一。,。当艺艺孔数大于时先影响还有文献指出〔艺。丫二〕“么·间距与孔径的比。较小时,容易产生气,。,当气泡直径分布遵循对数正态分布时抱合并一般来讲多孔质板产生的气泡比。平均直径的一般式为多孔板产生的气泡小一,卜表示出了具有代表性的平均气泡直径。、关于多孔板形成气泡的大小是否受蓄气的关联式图为孔径司距,。室的影响文献中
6、各说不一有的认为有影的多孔板的平均气泡直径实测值与个有代,,。响有的则以为完全没影响还有的说当开表性的关联式计算值的比较结果表鼓泡塔的平均气泡直径研究者关联式。一三。,等人加····、,之口一,。,等人“·。一。,一。以硕一刁于夕··辛人。。一“’一“,一加以云万舀·小出等人。叮。正,。,多孔坂。。,·干口,云名,多孔质板等人笼△。。,”乞”名。二一。△二乙一二林。。,。宫原等人,·,二,一,,竺,,,。万名。于二。、〔’,︸仗。质水溶液有机物水溶液时形成的气。,,泡较小而且在电解质水溶液中对于多,。,孔板来讲若则产生的气泡几,。,乎不受任何影响但当时与多孔,·质板一样生成的气泡与电解质
7、种类和浓度‘盈,。有很大关系倩况相当复杂这是因为电解。,。质的存在阻止了相邻气泡的合并对于这。,种气泡合并过程提出了一个液,,、。膜薄膜化的概念在气泡合并时丫,。’值变大而气泡变小,。图表示在电解质水溶液中当甩鼓泡堪的滞气盆。,时多孔板产生的气泡大小其中是含有电解质、表相对一纯水的电解质水溶液中的气泡大小。面污染物质的溶液中的气泡图中的虚线是小出等人根据多孔质的气饱大少戈的气了匆阳比,,与水中形当溶浓为电解卜在不随气速改变的区域内做
