转速对双轴反应器中环戊烷水合物形成的影响

环戊烷水合物作为新型蓄冷工质,存在生长速率缓慢,贴壁生长,难以进行连续化生产的难题。为解决上述问题,本研究选用双轴搅拌结构生产水合物,采用Fluent对不同转速下反应器内部多相流的混合及流动特性进行模拟,并搭建实验台进行实验验证。结果表明,当转速小于280 r·min^(-1)时,随着搅拌转速增大,湍流耗散率增加,水合物颗粒分布更加均匀;但转速大于280 r·min^(-1),会造成颗粒在反应腔内团聚沉积加剧,造成堵塞并大幅增加反应能耗。实验结果证实,适当提高转速能够加快反应速率,增加水合物产量,且小于等于250 r·min^(-1)时水合物结构品质高,生产经济性好。综上可知,双轴反应器对水合物连续化生产具有促进作用,且250 r·min^(-1)转速最适宜环戊烷水合物连续化生产。

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的污泥特性研究

研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器(SDRAnMBR)处理模拟啤酒废水的污泥特性。结果表明,SDRAnMBR的污泥活性高、旋转剪切力没有对厌氧颗粒污泥的性质造成破坏并具有性能良好的絮体;而且能有效减轻污泥浓度、EPS、污泥粘度、污泥颗粒粒径的变化对膜污染的影响,使之能在较高的MLSS(18～19.5g·L-1)、较高的EPS浓度(50.9～63.9mg·gMLSS-1)、较小的污泥颗粒粒径(4.00～36.54μm)和较大的污泥粘度(6.6～7.5mPa·s-1)时稳定运行。SDRAnMBR中由膜旋转形成的三相旋转流和厌氧颗粒污泥的协同作用,使SDRAnMBR具有性能良好的活性污泥,同时强化了膜组件的抗污染性能。

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的膜污染机理研究

试验研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器处理啤酒废水的膜污染机理.分析了膜阻力分布情况和膜污染速率及稳定运行时膜过滤阻力随运行时间变化的阻力模型.结果表明,最初很短时间内膜污染受膜孔堵塞模型控制,之后受泥饼层阻力模型控制,后一阶段是膜污染的主要控制阶段.经过146天的运行,膜污染较轻,过滤阻力随时间增大的速率非常缓慢,并在一定膜转速下,过滤阻力保持不变.证实了系统由双轴旋转膜组件形成的湍流可削弱膜表面的浓差极化及泥饼层的形成,从而有效地控制膜污染.

新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的启动特性研究

研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器(SDRAnMBR)处理模拟啤酒废水的启动特性。讨论了水力停留时间、容积负荷与COD去除率的关系;pH、挥发酸(VFA)和碱度对启动的影响。仅用26d就完成了反应器的启动和污泥的驯化。结果表明,SDRAnMBR系统的耐冲击负荷能力强;COD去除率高于常规厌氧生物反应器,稳定在92%以上;反应器运行稳定,未发生酸化现象;且出水VFA和出水碱度可以在较大的范围变动而不会发生酸化现象。

反向旋转卧式双轴捏合反应器混合特性的数值模拟

以差速反向旋转卧式双轴捏合反应器为研究对象,选用高黏牛顿流体糖浆为模拟物料,通过三维有限元数值模拟方法研究了高黏糖浆在捏合反应器中的流动过程,获取了流速和剪切速率的空间分布,进一步结合粒子示踪技术探究了分布混合过程与混合效率,并且考察了搅拌结构对流动与混合过程的影响规律。研究表明,捏合反应器中几乎不存在流动死区,桨叶末端和重叠区域的流速和剪切速率较高,且高流速和高剪切区域均随着捏合杆数目和捏合杆长度的增加而增大。捏合杆可以推动物料在圆周方向上的运动,在重叠区域存在周期性交互作用,进而可以强化分布混合过程。拉伸率随着混合时间以指数形式增加,且随着捏合杆数目和捏合杆长度的增加而增加。时均混合效率大于零,随着捏合杆数目的增大而增大,随着捏合杆长度的增加呈现先增大后减小的趋势。

卧式双轴圆盘反应器传质特性研究

以聚酯生产为应用背景 ,用中、高粘糖浆作模拟物料 ,通过 CO2 气体在糖浆中的“等速吸收法”,测量了卧式双轴圆盘反应器在多种条件下的容积传质系数 KLα,并结合圆盘桨上的成膜情况和搅拌体系的流型进行了具体分析 ,得出了 KLα与搅拌转速、桨叶数、装料系数、物料粘度 ,以及在圆盘桨上设置刮刀等因素之间的影响关系 。

浸没式厌氧膜生物反应器有机物降解动力学模型研究

针对浸没式厌氧膜生物反应器(SAnMBR)的工艺特点,以反应器内物料衡算为基础,通过动力学推导得到了SAnMBR降解有机物的动力学模型。试验中采用新型浸没式厌氧双轴旋转膜生物反应器(SDRAnMBR)处理啤酒废水,得到了相关动力学参数vmax=2.36d-1;Ks=847.92mg·L-1,K=0.0028L·d-·1mg-1。并对模型进行了验证,试验结果与模型计算结果基本一致。