液体中气—液射流特性的研究

在气-液两相喷射式装置中气体或/和液体是经由单个(或多个)喷咀射入塔内的。本研究用频闪摄影技术对气、液向上共同喷射时液体中的气-液射流特性进行了实验研究,并建立了气泡直径分布函教及射流特征尺寸的关联式。同时,对射流两相区内两相的流动用一两相模型进行模拟,考察了喷咀直径、初始条件、液体压头和气泡直径对器内两相流动的影响。     

单切向环栅式喷射鼓泡进气脱硫装置的研究

为解决塔器进气分布不均、气体在塔内停留时间短和脱硫效率低等问题,发明专利单切向环栅式喷射鼓泡进气脱硫装置,打破了传统进气装置的设计模式。通过喷射鼓泡使气体进入塔内吸收液,以液体为连续相,气体为分散相,增大了气液接触面积;并且,其自身的水力搅拌作用使气液固三相混合均匀。整个进气装置结构简单、不易结垢和堵塞;且把布气、搅拌、除雾滴有机自然地融为一体,极大地改善了气体分布状态,提高脱硫效率。栅口开口面积、栅口埋入深度、气量等是影响脱硫效率的重要因素。     

气液系统中气泡直径及速度的统计分布测量方法

(一) 前言气液二相流动过程中相界面的测量,在工业流程及实验模型中都有比较广泛的用途。对于面积较大的气液二相介面,超声及电容等方法曾经获得过实际的应用,但是在介面连续快速变化而体积较小的情况下,例如:在化学反应工程中液体为连续相,气体以气泡形式通过反应器,喷射     

喷射再生在栲胶脱硫中的应用

在栲胶脱硫中,喷射再生是利用喷射器使栲胶脱硫液高速通过喷嘴形成射流,产生负压吸入空气,两相流体被高速分散而处于高度涡流状态,空气呈气池状分散于液体中。气液接触面比高塔再生大大增加,并不断更新,从而使栲胶脱硫液的吸氧速度大为     

立体传质塔板CTST喷射特性的研究

立体喷射型塔板的喷射状况对气液两相接触面积有重要影响。在直径570 mm的冷模实验塔内,采用高速摄像仪对CTST的喷射过程参数进行了实验研究,并且基于不稳定波动理论建立了液滴群平均粒径的计算模型。结果表明:喷射孔气速是影响喷射锥角的关键因素,随着喷射孔气速的增加喷射锥角逐渐增大,当喷射孔气速超过7.5 m?s-1时,喷射锥角趋于恒定,其数值稳定在55°左右。随着气速的增加喷射孔处液膜速度显著增大,而液体流量增加时液膜速度略有减小,越靠近喷射孔顶端液膜速度越大。喷射区域内液滴的分布密度接近于Rosin-Rammler分布,在喷射锥角为[20o,40o]区间内的液滴数量比较集中,随着气速和液体流量的增大,液滴分布密度逐渐趋于均匀。液滴群平均粒径随气速的增加而减小,随液量的增加略有增大。正常工作范围内,液滴群平均粒径为1.0~2.5 mm。     

精馏塔板上双液层三维模型的流体力学计算

在充分研究塔板上气液两相之间相互作用的基础上,运用双流体层三维模型,根据气体存在的形态将在泡沫工况下的液层在液体的厚度方向上分为喷射层和鼓泡层,将其特征与计算流体力学（CFD）结合起来,得到和实验观察比较一致的结果.     

喷射反应器内气液两相流体动力学特征

喷射反应器是一种重要的化工过程强化设备,可有效强化传质与传热过程、加快反应速率、提高反应产率,近年来在多个领域得到应用。本文对两种典型喷射反应器的结构及其工作原理进行了描述,系统地分析了各操作参数和结构参数对气体吸入量和气泡直径的影响规律,指出研究气体吸入和气泡破碎两种机制的必要性。对采用计算流体力学方法模拟喷射反应器内气液两相流进行了分析,指出Mixture模型适合研究气体吸入量,无法准确描述气泡运动和破碎这两个重要过程,提出采用计算流体力学与群体平衡模型结合的方法进行模拟,关键在于建立适合喷射反应器的气泡破碎频率模型。另外,结合工业应用的实际情况,强调了加入催化剂颗粒相的多相流分析对于指导工业应用的重要意义。     

筛板上从泡沫工况向喷射工况转变气速的计算模型

<正>筛板塔是应用历史最久的塔型之一。至今人们仍在对筛板塔进行大量的研究,但对筛板塔处于不同鼓泡层的结构及筛板塔各操作状态之间的划分这一课题,还基本上限于一些定性的直观描述。筛板塔的各操作状态之间主要由两点速度划分,即漏液气速和喷射转变气速。在他们之间筛板处于泡沫工况,当气速高于喷射转变气速时,筛板塔处于喷射工况。这两种工况是人们最感兴趣的,这不仅因为在工业上这两种工况用得最多,而且还因为在流动泡沫工况下气体为分散相,液体为连续相,一旦转变为喷射工况就发生了相变,气体变为连续相,原来是连续相的液体则被气体吹散为小液滴的分散相。这种工况的转变必然强烈地影响着两相间的传质,要掌握塔板上两相间的传质规律,首先要确定它是处于何种工况。     

水力喷射-空气旋流器用于湿法烟气脱硫及其传质机理

在一种新型高效的气液传质设备--水力喷射-空气旋流器(WSA)中,以Ca(OH)₂料浆为吸收剂进行了模拟烟气湿法脱硫的实验研究。结果表明:脱硫率随进口气速增加而增加;随液体喷射速度增加先增加,增加到一定程度后几乎不变;随烟气中SO₂的进口浓度增加而减小,存在一适宜的Ca(OH)₂浓度和回流比。在气体流量24～72 m³·h^-1、循环液体量0.4～0.8 m³·h^-1、料浆中Ca(OH)₂浓度7500 g·m^-3时,对SO₂浓度为1891～6373 mg·m^-3的烟气进行湿法脱硫,脱硫率达88.9%～97.7%,且WSA的旋流气体和喷射液体在湿法脱硫中具有自清洁能力,未发现内部结垢和喷孔堵塞现象。总体积传质系数K_Ga、有效相界面积a均随进口气速u_G增大而增大,而总传质系数K_G随u_G增加变化较小;当液体喷射速度 u_L≤0.26 m·s^-1时,K_Ga和K_G随u_L增加快速增大,之后增加缓慢,而a随u_L几乎线性增加,K_Ga和K_G随吸收剂中Ca(OH)₂浓度c_L增加有一最大值。结合实验数据拟合得到了相关的经验公式,这些关联式能较好地预测WSA的湿法脱硫传质性能。气体旋流场强度对总体积传质系数K_Ga和有效相界面积a起支配作用,脱硫传质过程同时受气膜和液膜阻力控制,但以液膜控制为主。     

湿天然气在上倾管道的气液两相流动特性研究

利用VOF (Volume of Fluid)模型模拟了湿天然气在上倾管道的气液两相流动特性。讨论了管道内气体入口流速对气液两相流动特性的影响。结果表明,当管道内气体入口流速较低时,由于气液界面的切应力小于液相在上倾段的重力分力,因此气体无法将液体携带至管道上倾段。随着气速的增加,气液界面的切应力逐渐增大,气液界面开始出现波纹,气体逐渐将液体携带并完全平铺于管道上倾段。