搅拌反应器内气液两相流的CFD研究进展

搅拌式气液反应器因其操作灵活、适用性强等优点,在过程工业中应用广泛.综述了采用计算流体力学CFD技术对搅拌反应器内气液两相流动行为的数值模拟研究.Euler-Euler双流体模型作为主要方法用于描述气液两相流动,在其基础上耦合相对简单的气泡数密度函数模型或复杂的群体平衡模型,可较为准确地预测搅拌反应器内气泡尺寸和局部气含率及其分布规律.CFD模拟结果可用以分析和评价不同搅拌桨叶、搅拌桨组合和气体分布器的气液分散性能,对气液反应器的结构优化和过程强化提供了有效手段.     

气升式环流生物反应器微孔气体分布器结构优化与性能

目前，气升式环流生物反应器普遍使用管式气体分布器，管式气体分布器易堵塞，动力效率低。气泡粒径小，动力效率高的微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的研究少有报道。本文为研究微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的实际效果，对微孔气体分布器进行结构优化研究，考察分布器形式、直径和安装位置等因素对氧传质系数的影响，进而考察优化后的微孔气体分布器的充氧能力、氧利用率、动力效率等性能参数及其变化规律。指导微孔气体分布器的工业化应用。实验结果表明：盘式微孔气体分布器传质效果优于管式，且盘式微孔气体分布器直径为0.4R时，传质效果最佳；膜盘到导流筒底部距离为1R时，分布器的氧传质系数最大，R为导流筒半径；微孔气体分布器适宜的气体流量为1.5m³/h，充氧能力0.14kg/h，氧利用率为34.63%，动力效率为3.35kg/(kW·h)。     

气升式反应器在发酵工业中的应用研究进展

气升式反应器是一种用于气液两相或气液固三相过程的接触式反应装置,简要综述了气升式反应器在发酵工业中的应用研究进展,按照集成强化的思路开发的气升式膜生物反应器被重点介绍。     

搅拌气升式生物反应器的研究进展

搅拌气升式反应器作为一种新型高效的生物反应器,因为其独特的优势而越来越受到重视,具有良好的研究和应用前景.概述了搅拌气升式反应器的国内外研究进展,着重评述了搅拌气升式反应器相比于传统机械搅拌式反应器和气升式反应器的所体现出的优点,详细介绍和分析了该新型反应器的基本结构、流体力学性质及相关的重要表征参数,并对其在生物发酵和化工行业中的应用和发展进行了回顾和展望.     

挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散特性

研究了挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散流型、临界分散转速、搅拌功率、气含率和气泡停留时间。试验证明，这种结构的搅拌槽，比标准通气式搅拌槽具有更优良的气－液分散特性，并回归得到了搅拌功率、气含率和气泡停留时间的关联式。     

气升式陶瓷膜-生物反应器渗透通量的实验研究

为了降低陶瓷膜-生物反应器的能耗、同时提高膜的渗透通量，本文将气升式外循环引入膜-生物反应器的设计。实验条件下，搭建了气升式陶瓷膜-生物反应器装置，研究了导气管直径、气升位置、气速、气体性质等循环条件对渗透通量的影响；并在相同条件下与液体不循环的过滤相比较，证明采用气升循环可以较大提高膜的渗透通量。     

挡板进气多级搅拌槽内的气—液分散特性

研究了挡板进气多级搅拌槽内的气－液分散流型、临界分散转速、搅拌功率、气含率和气泡停留时间。试验证明，这种结构的搅拌槽，比标准通气式搅拌槽具有更优良的气－液分散特性，并回归得到了搅拌功率、气含率和气泡停留时间的关联式。     

气泡循环流动型膜生物反应器流体力学特性研究

以气升式环流反应器和膜生物反应器为基础,提出气泡循环流动型膜生物反应器的概念.利用气液循环流动减缓膜污染,通过充压渗透的操作方式,降低水处理能耗与设备投资.实验研究了下降管内中空纤维膜填充率对反应器的平均气含率、循环液速等流体力学性能的影响,使用模拟体系考察膜分离性能. 研究结果表明:循环流动的气液两相能够明显缓解膜污染,提高膜渗透通量;利用充压渗透的操作方式可以实现膜分离过程,同时加压操作会导致平均气含率减小,循环液速降低.在理论分析基础上,导出平均气含率、循环液速随操作气速和压强的变化关系.     

金属微孔管制造微气泡的研究及气浮效果测试

用金属微孔管制造微气泡是一种比较新的气泡制造方法。本文研究了通过管内外压差提供推动力，推动管内气体从管上的微孔流出，产生微气泡，由管外高速流过的剪切流把气泡带走，形成气液混合流；并对产生的微气泡进行了气浮效果测试。     

新型气液双升式动物细胞培养反应器的初步研究

为克服目前动物细胞反应器中存在的不足，本文研究设计了一种新型动物细胞反应器一气液双升式反应器．该反应器具有气升式反应器的所有优点，同时在结构上使气泡和流体自然流动与分离，并使气泡与细胞不直接接触，从而消除了气泡凝聚破裂细胞造成的机械损伤．根据悬浮气泡在流体中的受力平衡原理，提出了通过测定气泡大小来确定液体流速的新方法，用于研究气液双升式反应器的循环流速与表观气速、气体分布器孔径及介质的关系，并确定了培养动物细胞时的通气率和循环流速，该方法简单、有效．用动态法测定了气液双升式反应器的氧传递系数及其…     

膜生物反应器中污泥特性对膜污染的影响研究

膜生物反应器(MBR)是膜技术与污水生物技术的组合工艺，与传统污水处理工艺相比具有许多优点，但膜污染目前仍是限制MBR广泛应用的突出问题。有效的膜污染防治技术，可以增加膜通量，增强系统稳定性，减少系统维护和运行费用。在膜过滤过程中，污泥混合液的特性对于膜污染具有重要作用。近年来围绕污泥特性对膜污染的防治问题取得了许多研究成果，膜污染的数学模型研究也得到了很大发展。     

新型膜生物反应器处理印染废水研究进展

印染废水含有多种染料、浆料、表面活性剂等复杂化学物质,属难处理的工业废水之一,新型膜生物反应器法是一种处理印染废水的重要方法。膜生物反应器法是将传统的生物处理印染废水技术和膜分离技术相结合,从而更加高效彻底的去除废水中的污染物。而新型膜生物反应器则是根据膜生物反应器的不足对其进行改进。主要介绍海藻式膜生物反应器、生物铁式膜生物反应器填料式、填料式膜生物反应器等的研究现状及进展,并对今后的发展方向提出了建议。     

微孔无机膜的研究状况与展望

本文作者借助大量的研究文献报道，较详细地综述了微孔及致密无机膜的近期研究进展。在综述了微孔无定形和多晶(沸石)无机膜的合成技术及其主要的特征的基础上，指出：寻求好的膜材质，开发有效的膜合成方法及改进当前膜材质的化学和结构稳定性，仍将是这些领域的研究焦点。     

新型气力搅拌式生物反应器的实验研究

为了研制培养微生物和动植物细胞或组织的生物反应器,采用微孔橡胶膜片装置使产生的搅拌剪切力较低,以满足溶氧需求较高、介质密度较高、同时具有较高黏度的液体介质的搅拌要求.实验过程中,对生物反应器进行了流动特性观察、压力损失、反应器内含气率及溶氧质量浓度的测量等实验,选取了综合性能较好的微孔橡胶膜片.结果表明:这种生物反应器...     

注气孔位置对文丘里管式微气泡发生器成泡特性的影响分析

尽管文丘里管式微气泡发生器的注气口位置会对气泡在文丘里流道内的碎化特征产生直接影响,但迄今缺乏针对性的深入研究。通过可视化实验方法,对比分析了注气口分别位于喉管处（结构1型）和进水管处（结构2型）时的气液流型、气泡破碎特征以及成泡特性。实验表明,气、液相流量对结构1型微气泡发生器内的气液流型影响显著,初始成泡区域随液相流量增加,环状流或泡状流向弹状流转变,而随气相流量增加则由泡状流或弹状流向环状流转变;结构2型微气泡发生器则在此过程中始终为泡状流,其对操作工况的适应范围大于结构1型。在相同工况下,结构1型微气泡发生器的成泡Sauter平均粒径小于结构2型,但随着液相Reynolds数的增大,二者间的成泡平均粒径差值随之减小。分析原因是由于弹状流流型下,延伸至扩张段区域的弹型泡的表面积更大,能量转化率更高,气泡界面失稳碎化的程度更显著。随着液相Reynolds数的增大,初始成泡体积减小,湍流破碎机理作用占据主导,掩盖了由于界面失稳引起的气泡破碎。结构1型微气泡发生器的成泡能耗高于结构2型,并且随液相Reynolds数的增大,两者之间的差值随之增大。综合来看,结构2型微气泡发生器能够在低能耗下实现高效成泡,面向工程应用将更具优势。     

DMBR运行过程及膜污染影响因素研究进展

动态膜生物反应器(DMBR)是一种具有广泛应用前景的污水处理新技术,与传统膜生物反应器(MBR)相比,处理效果相当且膜通量更高、膜污染更容易控制。简要分析了自生动态膜及预涂动态膜的形成过程和再生过程,并从膜材料、活性污泥的性质以及运行条件等方面综述了膜污染影响因素的研究进展,指出DMBR研究应用中存在的问题及发展方向。     

微孔纯氧曝气在甲醇废水中的应用分析

介绍了微孔纯氧曝气机理,从气液传质理论、氧转移率、气-液传质比表面积及微生物生长过程等方面阐述了微孔纯氧曝气在处理甲醇废水中的优越性。同时,介绍了B IOX工艺及无气泡纯氧曝气工艺的特点。最后指出,微孔纯氧曝气以其极大的优点,将会在甲醇废水处理行业中得到广泛的应用。     

膜生物反应器在环境工程中的应用前景及研究发展方向

膜生物反应器作为膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺,具有良好的发展前景。文章介绍了膜生物反应器的典型工艺及组成,简述了其优点及与其它处理工艺之间的区别,分析了目前限制膜生物反应器应用的几个瓶颈问题,讨论了膜生物反应器在废水处理运行中膜污染的机理与防治措施,指出通过开展污染机理和新型膜材料的研究是解决膜生物反应器大规模应用的关键,并对其发展前景进行了展望。     

膜技术在废水处理中的应用

本文介绍了膜技术处理废水的基本原理及其特点，综述了反渗透、微滤、超滤、液膜和电渗析等传统膜技术在废水处理的应用，以及纳滤膜、充气膜、膜生物反应器、渗透蒸发和胶团强化超滤法等新型膜技术在废水处理的发展及其应用，指出了膜技术在处理废水中存在的主要问题，并对膜技术处理废水的发展前景作了展望。