高长径比三相环流反应器的相含率研究

李婷

（中科合成油工程有限公司，北京 101407）

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气升式环流反应器（ALR）问世于20世纪50年代，是环流反应器中应用最为广泛的一种，它是在强化鼓泡反应器基础上发展起来的，即在鼓泡塔基础上内增设导流装置，形成独立的上升区和下降区，以气体为动力，靠导流装置的引导，形成气液混合物的有序循环。导流装置的引入使流场更加稳定，将许多小的涡流循环强化成一个总的循环，提高了能量效率，从而大大改善了相间混合与接触条件，有利于传质和反应过程，是一类高效的处理气-液、气-液-固多相过程的接触性反应装置。气升式三相环流反应器综合了鼓泡塔和机械搅拌釜的优良性能，具有结构简单、无机械传动部件、易密封、造价低、易实现工业放大等优点，在化工、石油化工、生物化工和环境工程等领域得到了广泛应用。

为了提高环流反应器效率，扩大其应用范围，人们正致力于改进型和新型气升式反应器的探索和研究。可以通过改变外筒的形状和高径比、反应器的外型、导流筒的形式、气液分离区、底部的形状和尺寸等结构特性来提高反应器的性能。近年来在对低高径比（R=H/D≤3.0）的气升式环流反应器的研究报道中，马晓建[1]等利用商用计算流体力学软件Fluent，利用Euler-Euler双流体模型，对低高径比（H/D=1.67）的环流气升式反应器内的气液两相流动及混合性能进行研究，描述出反应器内气含率和环流液速等参数的详细分布。李飞[2]等在传统的单级内环流……