環流反應器環形氣體分布器結構優化與性能分析

何慶生，許 健，范景福

(中石化煉化工程(集團)股份有限公司洛陽技術研發中心，河南 洛陽 471000)

氣升式環流反應器(以下簡稱環流反應器)是基于傳統鼓泡塔改進后形成的多相反應流體在反應器內形成循環流動的高效反應器，由于加裝了導流裝置，可使反應流體有規律地循環流動，具有良好的傳熱、傳質和相間接觸效率，在能源化工、環境保護和生物醫藥等諸多領域得到了廣泛的應用【1-4】。國內外學者為強化環流反應器的傳質效率做了大量的研究，楊衛國等【5】研究了主要操作條件對氣液傳質系數的影響規律，發現增加表觀液速可使氣液相界面積和氣液傳質系數增大。趙斌等【6】研究發現，增加液相湍流強度，氣液表面更新速率快，氧傳質系數則相應增大。韋朝海等【7-8】分析了固含率等參數與氧傳遞系數的相關性，結果表明隨著固含率增加，氧傳質系數呈現先增大后減小的趨勢。

氣體分布器是環流反應器中的核心部件【9-10】。氣體分布器不僅能夠產生足夠的液體循環推動力促使氣、液、固三相間進行有效接觸，還能夠使水中的溶解氧穩定在一定范圍，滿足污水處理過程中功能微生物的氧氣需求，因此氣體分布器的性能差異直接關系到反應器的傳質效率與運行效能。環形氣體分布器是三大類氣體分布器中重要的一種，具有結構簡單、傳質效率高的特點。本文重點針對污水好氧生化處理領域的環流反應器開展環形氣體分布器結構優化研究，考察各實驗條件下，環形氣體分布器對環流反應器的流化效果和傳質性能影響，為后續環流反應器在好氧生化污水處理方面的工業化應用提供技術參考。……