PDF《新型内循 环流化床导流筒》

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1 . 作者简介 : 张崇伟 、 中国石油大学 ( 北京 )

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0 5级化学工程在 读硕士, 主要从事化学反应工程设备 的研 究.E― m a r l : e f d r a g ― o n

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6 3 . e O l l l 基金项 目: 中国石化集团公司项 目 生物流化床工业应用 ( 编号:301o14)维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期张崇伟 等. 新型 内循环流化床导流筒顶构件研究 图1工艺流 程示意 F i g .1 S c h e ma t i c d i a g r a m o f e x p e r i me n t a l a p p a r a t u s l ,

4 ,

8 一进水泵 ;

2 一药剂罐;

3 一空气 压缩机 ;

5 一气体分布器 ;

6 一空气进气阀 ;

7 一氮气进气阀 ;

9 一收集罐 ;

l O 一测点 ;

l l 一导流顶构件 ;

l

2 一沉降罐 ;

l

3 一三相分离器 ;

l

4 一三相流化床 图2导流筒顶构件示意Fig.2 S t r u c t u r e o f r o o f c o mp o n e n t

2 .

1 体积传质系数的测量 如图

1 所示 , 利用进水泵

1 将床体注满水 , 然 后关闭进水阀.打开底部 氮气进气 阀7,先向反 应器 内吹入氮气 , 用氮气驱赶液体 中的氧气 , 使溶 氧值达到低于当前水温下其饱和浓度的任一值. 然后关闭氮气进气阀

7 , 打开空气进气 阀6,空气 进入反应器后与液体接触 时, 由于空气与液相 中 的氧气存在浓度差, 氧气会迅速扩散到液相中, 在 此过程中通过记 录溶氧仪探头在 固定位置

1 0的 溶氧浓度随时 问的变化值, 利用式 (

1 ) 就可 以计 算出反应器的氧体积传质系数 .

1 : ÷ f n [ ] (

1 ) 乙三一乙三式中: C ――实验温度下溶解氧的饱和浓度;

C 加――初始氧浓度 ;

c ;

" ――f 时刻的氧浓度.

2 .

2 混 合时 间的测 量 根据电导法测定反应器内液相的液体循环时 间71c与混合时间 .其具体方法是 , 调节好所设 定的操作参数后在反应器的下降区固定位置瞬间 注入 K C

1 溶液 , 用电导探头跟踪 电导率 的变化 曲 线并在记录仪上反映出来.反应器内示踪剂浓度 变化 曲线振幅随时问指数递减, 而频率与时间无 关,两峰值之间的距离所需行程时间即为液体的 循环时间 .若将溶液中 K C

1 非 均匀 度定义 为,=( C―C ) C , 则定义混合时间 为当, :

5 %时 所需时间, 可从记录图上直接读取.至于循环液 速, 可以由2倍的内筒长度除以循环时间得到.

3 实 验结 果与讨 论3.1导流简顶构件内角的研究 通过实验可以得到在固含率一定的条件下改 变导流筒顶构件 内角后床体 的气液传质系数、 外 循环液速 、 混合 时间与总进气量 的关 系图.图3是不同顶构件 内角条件下进气量与传质系数的关 系, 图4是进气量与循环液速的关系, 图5是进气 量与混合时问的关系.图 3与图 4中曲线从上到 下角度依次增大 , 而图5中曲线从上到下角度依 次减小.通过实验得到的曲线可以看 出: 当气液 固三相从 内筒往上运动到达顶构件处时 , 受到顶 构件的阻力必然会往下运动, 随着顶构件 内角的 逐渐减小整个床体 的混合时间逐渐缩短, 同时内 筒外循环液速逐渐增大 , 从而有更多 的气泡被水 流带到外筒内, 并被携带到床底 , 所以气液传质系 数随着内角度的减小而逐渐增大 .

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0 迎0005005101520253035进气量/ m ・ h 图3不同内角 下进气量与传质 系数的关 系Fi g .