低高径比喷射环流反应器结构的研究

在 ７０ Ｌ 低高径比釜式喷射环流反应器中，分别研究了单导流筒单喷咀、单导流筒多喷咀以及多导流筒多喷咀三种结构反应器的气液传质性能，得到了相应平均气含率和体积溶氧传质系数的关联式。研究结果表明多导流筒多喷咀是一种具有传质效率高、能耗低和便于放大的高效生化反应器。此外，还研究了 ８００ Ｌ多导流筒多喷咀结构反应器，得到体积溶氧传质系数关联式。

喷射环流反应器同步硝化反硝化机理的研究

喷射环流反应器在好氧条件下具有良好的脱氮性能,其对氨氮和总氮的去除率分别达到80%和70%以上,且两者的去除率成正比。试验测定了反应器出水中NO-x-N的含量,结果表明出水中的氮主要以氨氮和亚硝酸盐氮的形式存在,证明该反应器在硝化过程中实现了对亚硝酸盐的积累。反应器的脱氮效果随进水C/N值的增加而提高,证明了异养硝化细菌的存在。对废水处理过程中产生的废气进行气相色谱分析,结果表明废气中氮气的含量比空气的增加了0.24%,证明反应器中发生了反硝化反应。综合试验结果表明,喷射环流反应器中的脱氮机理为亚硝酸盐型同步硝化反硝化。

喷射环流反应器中甲苯气相三氧化硫磺化

对甲苯磺酸是制备对甲酚的重要中间体。目前,工业上主要采用甲苯浓硫酸磺化的方法生产,该方法硫酸利用率低,生产过程产生大量废酸,造成环境污染严重;同时,由于磺化产物中,间甲苯磺酸含量高达4%以上,以此为原料生产高纯对甲酚的收率低、成本高、工艺复杂,以SO_3为磺化剂能克服以上不足。对于大相对分子质量的烷基苯（如十二烷基苯）的SO_3磺化早已工业化,关于小相对分子质量烷基苯（如甲苯）的磺化,1983年,Sohrabi建立了气液传质模型,Davidsohn提出了多釜串联生产对甲苯磺酸的专利技术,但至今未见有工业化报道,针对SO_3磺化甲苯具有反应速度快,放热量大等特点,本文首次将用于生化反应过程的喷射环流反应器用于气相SO_3磺化甲苯的反应过程,克服了釜式磺化反应器传质比表面积小、体积大及降膜磺化反应器内易出现局部过热、结构复杂等不足。通过实验,对反应产物的物性变化情况、反应器内的气含率特性及工艺条件进行了初步研究,为工程放大提供了合理的依据。

低高径比喷射环流生化反应器流体力学和发酵性能的研究

对高径比s≤2.5喷射环流生化反应器的流体力学和传质特性进行了系统的研究,选出反应器的最佳结构,关联出氧的体积传递系数(k_La)表达式。在此基础上,进行了谷氨酸发酵试验,摸索出用该设备进行谷氨酸发酵的最佳工艺条件,使5批一次性投糖发酵的糖酸转化率达到50％以上。

气相三氧化硫甲苯磺化工艺及喷射环流反应器

主要介绍了气相三氧化硫甲苯磺化新工艺及喷射环流磺化反应器的结构。

喷射环流反应器性能与模化

评述国内外近１０年来有关喷射环流反应器性能及其模化研究的现状及进展，分析了研究中存在的薄弱环节，并对今后的工作提出建议和展望。

喷射环流反应器传质性能及应用研究

喷射环流反应器结合了喷射与环流的技术优势，具有传质效率高、水力停留时间短、容积负荷高、抗冲击负荷能力强等特点。对课题组自主研制开发的喷射环流生物反应器的传质性能试验结果表明，反应器中氧转移速率为传统曝气法氧转移速率的8～10倍。处理大庆东城区生活污水的试验结果表明，水力停留时间为0．5～1h，系统处理出水可达标排放。同时在好氧条件下，具有良好的脱氮除磷效果。

液体喷射环流反应器在液相催化氧化制备芴酮中的应用

以液体喷射环流反应器为氧化反应装置,液相催化氧化芴制备芴酮。通过考察物料循环速度、反应温度、催化剂用量和溶剂的含水量等因素对芴酮收率的影响,得出最佳氧化反应条件。

喷射环流生物反应技术应用进展

喷射环流生物反应技术是一种融合了射流曝气、生物流化床、深井曝气等技术特点的高效污水好氧生物处理新技术 ,它具有传质效率高、氧利用率高、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好的特点。由于可以实现高负荷运行 ,反应系统中污水停留时间短 ,因此占地面积小 ,大大降低了基建费用。工程实践表明 ,喷射环流生物反应技术在处理啤酒废水、造纸废水、味精废水及生活污水等方面具有独特的优势 。

液体喷射环流反应器的研究(Ⅲ)--三氯氧磷合成中氧化过程的应用

在直径149 mm液体喷射环流反应器(LJLR)中对三氯氧磷合成的氧化过程进行了研究,与釜式反应器相比反应时间由40 h缩短至8 h,氧气消耗量为理论量并且无尾气排放,研究结果已经用于工业生产。

气液固三相喷射环流生物反应器中液速研究及应用

开发了一种内热式热膜液体流动速率测量仪，该测量仪在单纯液相中的精度优于１．５％，同时克服了固体粒子及气泡对测量仪的干扰作用，可较好地用于气液固三相中的液速测量．对气液固三相喷射环流生物反应器中液体流动速率进行了测量，得到了不同操作压力、气体进料量、不同轴向位置的液体速率分布．

液体喷射环流反应器的研究(Ⅱ)——对羟基苯甲醛合成中氧化过程的应用

在直径349毫米液体喷射环流反应器(LJLR)中对4-羟基苯甲醛合成的氧化过程进行了研究。在优化的催化剂、碱量、反应时间和温度条件下,考察了LJLR不同操作条件对反应结果的影响,为工业生产提供了实验数据。

喷射环流三相流化床反应器轴向液速分布的研究

在喷射环流三相流化床反应器中,应用本文所开发的内热式热膜流体速率探头,获得了带有沉降分离区的夹套式环流反应器在不同压力、气量、流量条件下,不同轴向位置的液体速率分布规律。对于本文所述这类反应器,喷射区液体运动速率最大;自喷口向上,速率先是随距离的增大易急骤下降,然后逐渐向一渐近点逼近;当进入环隙转折口处时,由于气体的逸出及流道的变化液速急骤下降;液固相进入环隙时,液速随距离的变化也存在渐近点。当采用变径结构时,流道面积突变处的液速变化率仅次于喷射入口区。在环流反应器中,液速主要取决于喷射动能及气提推动力,受液体进料量及压力的影响较小。

喷射环流生物反应器性能及处理染料废水的研究

对气液固三相喷射环流生物反应器中液体流速进行了测量，得到了不同操作压力，气本进料量和液体进料量下液速的分布规律。结合这种高效的喷射环流生物反应，采用活性污泥法对碱性绿染料废水的降解过程进行了研究。

喷射环流膜生物反应器操作条件对膜污染的影响

选取抽吸时间、停抽时间和曝气强度3个因素设计正交实验,考察喷射环流膜生物反应器膜污染情况.实验结果表明,增大曝气强度、减小抽吸时间、增大停抽时间均能有效地减缓喷射环流膜生物反应器膜污染的发展,但曝气强度过大、抽吸时间过短、停抽时间过长均不利于反应器运行;最佳的工艺组合为曝气强度0.75~1.00 m3.（m-2.h-1）,抽吸时间8~10 min,停抽时间4~5 min;3个因素对膜过滤压差上升速率的影响主次顺序为抽吸时间〉曝气强度〉停抽时间;喷射环流膜生物反应器膜过滤压差上升速率低于传统一体式膜生物反应器.

喷射环流三相光催化反应器可见光下降解酸性湖兰A的研究

设计了一种喷射环流三相光催化反应器。用该反应器在可见光下,对染料酸性湖兰A在不同初始浓度、催化剂浓度、pH、光照时间下光催化降解脱色率的影响进行了研究。实验结果表明,反应最佳pH为6,反应最佳时间为20min,催化剂最佳投加量为8g/L。在最优条件下,染料脱色率达90%以上。

喷射环流反应器的放大效应

实验测量了两种塔径( 200 和 500 mm)和两种操作模式(气体单独喷射和气液同轴喷射)下喷射环流反应器内的全塔平均气含率、局部气含率及轴向液速径向分布、循环液速,归纳出全塔平均气含率的关联式。实验发现,喷射环流反应器具有十分显著的放大效应。小塔( 200)与大塔( 500)中的全塔平均气含率存在很大差异:小塔的全塔平均气含率~气速关系曲线比大塔陡峭,低气速下小塔气含率低于大塔、较高气速下高于大塔。根据漂移通量法分析得到小塔中流型转变点在表观气速 0.1 m s 1左右,在实验气速范围内只存在拟均匀鼓泡流;大塔中流型转变点在表观气速 0.04 m s 1左右,随气速增大从拟均匀鼓泡流转变为湍动鼓泡流。喷射环流反应器比气升式环流反应器、一般鼓泡塔全塔平均气含率略低,但循环液速更大,适用于强化固体悬浮与混合的气液固三相反应过程。

内过滤式喷射环流反应器混合特性研究

传统的喷射环流反应器应用于工业上的多相反应时一般采用外部分离,导致流程繁琐、能耗加大、甚至存在安全问题,本文在喷射环流反应器内设计了过滤式导流筒,以实现在反应器内进行多相反应和液固分离操作的连续化。用阶跃示踪法测定液相停留时间分布,考察了表观气速、过滤压力对该反应器混合特性的影响。结果显示:返混程度随表观气速的增大而增大;过滤压力增大,平均停留时间减小,返混程度增大,但过滤压力对返混的影响较弱。

连续三相喷射环流反应器的实验和数值模拟

利用Pavlov管和电导探针分别测量含小颗粒(Stokes数小于1.0)的连续气液固三相喷射环流反应器内轴向液速和气体体积分数分布.提出大气泡-小气泡-浆态相三相流体力学模型,以模拟三相喷射环流反应器的流体力学行为,对大气泡相和小气泡相分别考虑尾涡加速和气泡阻碍效应并修正其曳力.对于上升区和下降区,流场模拟结果均与实验结果较吻合.利用模型预测不同固体体积分数下的气体体积分数与轴向液速分布,结果表明,在考虑的固体体积分数范围内,气体体积分数随固体体积分数增加而下降,液体循环速度随固体体积分数增加而略有上升,其原因主要是反应器内平均气泡直径随固体体积分数增加而增大,进而导致气泡浮升速度加大并增强周围流体的加速运动.

喷射环流反应器内宏观混和特性研究

通过实验分析研究了喷射环流反应器内宏观混和特性各影响因素的作用。分别采用水,水-细沙,丙三醇溶液等为实验物料,测定宏观混和时间和内循环液速。通过调整外循环流量大小和喷嘴位置,记录各混和特性的变化。结果表明:不同物料下,外循环流量对混和时间和内循环液速的影响都很大,混和时间均随循环流量的增大而缩短,内循环液速随着循环流量的增大而增大;不同物料下,喷嘴位置对混和时间的影响很小,而对内循环液速的影响较大。