鼓泡塔的設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀及其要點

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1、年化學(xué)工程第期鼓泡塔的設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀及其要點高橋妞男宮原敏郎,在鼓泡塔中氣液兩相基本呈并流和逆流兩、,。】一前曰目種‘影響鼓泡塔性能的因素有分散氣泡的,、、、鼓泡塔是在塔體下部裝上分布器將氣大小滯氣量氣液接觸表面積反映傳質(zhì)、體分散在液體中進行傳質(zhì)傳熱的‘潤塔式,,特性的容量系數(shù)等有關(guān)報告很多在相應(yīng)。、,裝置由于其結(jié)構(gòu)簡單容量系數(shù)大被廣。的書和綜述文章中均有較詳盡的介紹、、。泛地應(yīng)用到吸收發(fā)酵反應(yīng)等化工領(lǐng)域中本文對鼓泡塔過去的研究成果作一綜,。最近將其作為生物反應(yīng)器的應(yīng)用也很多,。述并探討設(shè)計鼓泡塔時應(yīng)注意的問題,從年代以后有關(guān)鼓泡塔的研究日益活,,躍除標(biāo)準(zhǔn)型鼓泡塔外又開發(fā)了各種各樣、、、的

2、改型鼓泡塔射流噴射型氣液下梳型二鼓泡塔中的流動方式雙、、管式多段式填充式等和懸濁鼓泡塔。,,,等圖是各種鼓泡塔的示意圖從圖中可見在鼓泡塔中流動特性和傳質(zhì)特性很大。,程度上取決于流動方式當(dāng)液體流速不變氣,速減小時塔體內(nèi)的氣液二相流就變?yōu)闅馀?,,流若氣速增大氣泡在塔中心聚集起來,,部分氣泡合并增長為氣柱則變?yōu)橹?,標(biāo)準(zhǔn)型鼓泡塔’多段鼓抱塔多流路鼓泡塔’充填鼓袍塔流若氣速繼續(xù)增大大氣泡從塔中部上升,。一上‘」產(chǎn)一孟護形成擾動湍流并向環(huán)狀液膜流型轉(zhuǎn)變通常鼓泡塔是在氣泡流和擾動湍流的范圍內(nèi)進。行操作的矍蟹澎圖是水及極稀水溶液的氣泡塔的流動雙管式鼓泡塔射流噴射式鼓泡塔下降流型鼓泡屠。方式示意圖流

3、動方式主要取決于塔徑和氣。、、速圖中的過渡區(qū)受液體的物化性質(zhì)液體懸濁液、。流速分布器的類型等影響很大如果液體觸媒義,咬卜誠可產(chǎn)生氣泡則情況與圖大不相同在此氣體,,情況下流體中充滿了正十二面體的氣泡于以氣液。這種流型稱為蜂窩狀泡沫流如果體系中存,在表面污染的物質(zhì)就很容易產(chǎn)生這種流三相流動層反應(yīng)器懸妞液反應(yīng)器。,型預(yù)計在今后的生物反應(yīng)器中這將是一田,備種獄泡塔個。重要的研究課題一盯一寸。,約生成雙氣泡休圖表示在過程巾。氣泡在孔口上的分裂情況本刊略這。種分裂氣泡的大小約為合并氣泡的。,趁圖所以當(dāng)分布器采用單孔噴嘴日,。時必須充分考慮到這些流動現(xiàn)象。夕鼓泡’空一水流仁小印等人氣一生盯幼’?！灰?/p>

4、界等人三毓材厲貪卜南一氣·黔帥貢麟人,李躲圈鼓泡塔的流動方式拍叫、三從分布板出來的氣泡男口儀,鼓泡塔中氣泡的大小是影響氣體滯溜。跳。量及氣液按觸面積等方面的重要因素互呀淤一風(fēng)。單孔噴嘴產(chǎn)生的氣泡圖與過去研究成果的比較有關(guān)單孔噴嘴產(chǎn)生的氣泡的研究報告很,多但絕大多數(shù)都是以從單一孔中出來的氣,,工幻日內(nèi)︸抱為獨立研究對象并月都是在塔中設(shè)計單以,?？讎娮炜账馑僭谧笥以谶@種,情況下由于孔速很大很難適用于以后的氣。。衡巫選士抱生成‘符號圖是大氣速時的氣泡形成方式本刊段母。呂功︸氨砧。,然誡略隨著氣速的增大生成單個氣乙通︼,,泡在生成氣泡時伴有氣泡的合并。,形成噴射狀氣泡在過程中大巧圖電解質(zhì)水溶液

5、中氣泡的大小多孔板、多孔質(zhì)板產(chǎn)生的氣泡,、很多文獻報道當(dāng)利用多孔板多孔質(zhì)一,卜日賓板作為氣體分布器時氣泡的分布直徑幾乎。為對數(shù)的正態(tài)分布對數(shù)正態(tài)分布的密度關(guān)聯(lián)式為?！?。二一一里一一一一工干竺竺蘭竺生二毛飛二一“兀了,‘,。,式中為幾何平均直徑為幾何標(biāo)準(zhǔn)偏。圖分離氣泡的大小差一一。,。當(dāng)藝藝孔數(shù)大于時先影響還有文獻指出〔藝。丫二〕“么·間距與孔徑的比。較小時,容易產(chǎn)生氣,。,當(dāng)氣泡直徑分布遵循對數(shù)正態(tài)分布時抱合并一般來講多孔質(zhì)板產(chǎn)生的氣泡比。平均直徑的一般式為多孔板產(chǎn)生的氣泡小一,卜表示出了具有代表性的平均氣泡直徑。、關(guān)于多孔板形成氣泡的大小是否受蓄氣的關(guān)聯(lián)式圖為孔徑司距,。室的影響文獻中

6、各說不一有的認(rèn)為有影的多孔板的平均氣泡直徑實測值與個有代,,。響有的則以為完全沒影響還有的說當(dāng)開表性的關(guān)聯(lián)式計算值的比較結(jié)果表鼓泡塔的平均氣泡直徑研究者關(guān)聯(lián)式。一三。,等人加····、,之口一,。,等人“·。一。,一。以碩一刁于夕··辛人。。一“’一“,一加以云萬舀·小出等人。叮。正,。,多孔坂。。,·干口,云名,多孔質(zhì)板等人籠△。。,”乞”名。二一?！鞫乙欢?。。,。宮原等人,·,二,一,,竺,,,。萬名。于二。、〔’,︸仗。質(zhì)水溶液有機物水溶液時形成的氣。,,泡較小而且在電解質(zhì)水溶液中對于多,。,孔板來講若則產(chǎn)生的氣泡幾,。,乎不受任何影響但當(dāng)時與多孔,·質(zhì)板一樣生成的氣泡與電解質(zhì)

7、種類和濃度‘盈,。有很大關(guān)系倩況相當(dāng)復(fù)雜這是因為電解。,。質(zhì)的存在阻止了相鄰氣泡的合并對于這。,種氣泡合并過程提出了一個液,,、。膜薄膜化的概念在氣泡合并時丫,?！底兇蠖鴼馀葑冃?。圖表示在電解質(zhì)水溶液中當(dāng)甩鼓泡堪的滯氣盆。,時多孔板產(chǎn)生的氣泡大小其中是含有電解質(zhì)、表相對一純水的電解質(zhì)水溶液中的氣泡大小。面污染物質(zhì)的溶液中的氣泡圖中的虛線是小出等人根據(jù)多孔質(zhì)的氣飽大少戈的氣了匆陽比,,與水中形當(dāng)溶濃為電解卜在不隨氣速改變的區(qū)域內(nèi)做