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带角度圆盘促进剂的三相流化床中的滞流gydF4y2Ba

*通信:gydF4y2Ba

拉梅什KVgydF4y2Ba印度安得拉邦Vizianagaram安得拉邦大学化学工程系gydF4y2Ba
电话:gydF4y2Ba+ 91 - 9490109683;gydF4y2Ba电子邮件:gydF4y2Ba (电子邮件保护)gydF4y2Ba

摘要gydF4y2Ba

在有角度圆盘促进剂存在的情况下，对三相流化床中相关的动力学和几何变量对气液持率的影响进行了实验研究。气含率随螺距、圆盘直径和圆盘角度的增加而增加。气含率随颗粒直径的变化而减小。液体含率随着螺距、颗粒直径和圆盘角度的增加而降低。液含率随阀瓣直径的增大而增大。用最小二乘回归分析对气液含率数据进行了相关分析，得到了有用的相关关系gydF4y2Ba

关键字gydF4y2Ba

持枪抢劫;倾斜圆盘启动器;三相流化床gydF4y2Ba

简介gydF4y2Ba

三相流化床具有混合量大、反应物转化率高、温度均匀等优点[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba］．因此，三相流化床可以最好地实现相之LD乐动体育官网间的有效接触，是满足所需要求的最佳选择。已发现圆盘促进剂在均匀流动中具有产生高传热传质率的优势[gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]，液体流化床[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba]，气液上流气泡柱[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]及三相流化床[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba］．但圆盘式启动器存在轴向传质系数波动的缺点。这可以通过使用有角度的圆盘启动器来克服[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba-gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．虽然三相流化床通常产生最高的传热和传质系数值，但了解相滞留的行为也很重要，因为它们在设计计算中占有突出地位[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba-gydF4y2Ba13gydF4y2Ba］．鉴于此，作者进行了研究，研究了相关的动态和几何变量对有角度的圆盘促进剂元件存在的三相流化床中个别相持率的影响。此外，还尝试通过使用包含流量变量和几何参数的适当维度组进行经验建模，建立气液含率的广义相关性。本研究所涉及的变量范围载于gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

表1。gydF4y2Ba本研究涵盖的变量范围。gydF4y2Ba

命名法gydF4y2Ba

希腊符号gydF4y2Ba

无因次组gydF4y2Ba

FrgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba=基于气体速度的弗劳德数gydF4y2Ba

Re =雷诺数gydF4y2Ba

再保险gydF4y2Ba_pgydF4y2Ba=基于颗粒直径的雷诺数gydF4y2Ba

实验gydF4y2Ba

在本研究中所使用的实验装置的原理图显示在gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba．该设备和装置包括一个储罐(S)、离心泵(P)、两个转子流量计(R1和R2)和一个氮气瓶(N)以及调节器(R)。一个U形管压力计(U)用于测量整个测试段(B)的压力差。使用V1到V8阀门来调节流体流速。玻璃球的直径分别为2.93、4.24和5.62 mm。这些球被用作床上医用材料。采用一种属于摆式-摆式氧化还原体系的电解质作为液相。由于该电解质在电化学研究中应用广泛，其物理性质接近水的性质，因此本研究选择该电解质为液相。氮气被用作气相。这个储油罐的容量为100升。为了测量液体和气体流速，分别使用转子流量计R1和R2。实验柱如图所示gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba主要由入口镇静段(A)、测试段(B)和出口段(C)三部分组成。入口镇静段(A)由内径6.73 cm、外径7.62 cm、长1.07 m的铜管制成。试验段(B)为电化学电池，高度0.6 m。在u型管压力计中，用(T1)和(T2)两个压力水龙头测量柱测试段的压力差值。制备了具有不同几何特征的启动子元件，即铜棒直径dr、节距p、倾斜圆盘直径dK和圆盘角度θ。gydF4y2Ba

测量床层高度便于计算固体含率。gydF4y2Ba

．.．(1）gydF4y2Ba

含率由压降得到，为gydF4y2Ba

．.．（2）gydF4y2Ba

然后计算液体含率为gydF4y2Ba．.．（3）gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

本文研究了倾斜圆盘促进器的几何参数对三相流化床气液持率的影响，并对不同螺距、圆盘直径、圆盘角度和颗粒直径的情况进行了图形分析。gydF4y2Ba

气体停滞gydF4y2Ba

在三种不同的圆盘直径，即3.0、4.5和6.0 cm，启动子的表面气速U恒定时，气含率的数据与表面液体速度的关系被绘制出来gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba=0.0327 m/s，得到的图形如图所示gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba．从该图的图中可以发现，气含率随着圆盘直径的增加而增加。随着圆盘直径的增大，尾流的尺寸也随之增大，尾流保留了更多的气体。因此，气含率随着圆盘直径的增加而增加。从插图中也可以明显看出同样的趋势gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba．从图中可以发现，气含率随着圆盘角度从0到67.5度的增加而增加，如图gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba．以及它的插图gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba．产生这种趋势的原因是:随着圆盘角度的增大，阻塞面积即垂直于流动方向的投影面积减小。因此，尾迹的尺寸减小了。这导致尾迹产生的搅动作用强度降低。因此，在更高的倾角下，更多的气体被保留在地层中，从而产生更多的气含率。gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba显示了在固定表面气速U的情况下，倾斜圆盘促进剂的三种粒径(2.93、4.24和5.62 mm)的气含率与表面液体速度的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba= 0.0234 m / s。结果表明，气含率随颗粒直径的增大而减小。这一趋势从其插页中也可见一斑gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba．液体速度的增加使流化床膨胀。随着颗粒直径的增加，在给定的液体速度下，更多的固体颗粒出现在给定体积的床层中。这导致气含率降低。这种机制与图中观察到的趋势相一致。当液速固定，气速增加时，床层膨胀的变化不明显。因为，颗粒在床层中的悬浮主要是由于液体动量，而气体动量几乎没有增加。因此，在这种情况下，颗粒直径的影响可以预期是小的。gydF4y2Ba

持液量gydF4y2Ba

图3一gydF4y2Ba显示了在恒定的表面气体速度U下，液体含率数据与表面液体速度的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba= 0.0327 m / s。仔细检查图中的图可以发现，液含率随着螺距的增加而降低，从插图中也可以明显看出这一趋势gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．和gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba显示了在表面气速U恒定的情况下，倾斜的圆盘促进器的3.0、4.5和6.0 cm三种不同圆盘直径下，液体含率与表面液体速度的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba= 0.0327 m / s。从该图的图中可以观察到，液体含率随着圆盘直径的增加而增加，从插图中可以明显看出gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．对相同启动子几何形状的液含率与气速的密切观察表明，当气速变化时，圆盘直径对液含率没有显著影响。gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．显示了在气体速度U恒定的情况下，在三种不同的圆盘角度(0、22.5和67.5度)下，液体含率数据与表面液体速度的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba= 0.0327 m / s。仔细检查图中的图，可以发现液体含率随着圆盘角度的增加而降低，这一现象在插图中也很明显gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．显示了在固定的表面气速U下，有角度的圆盘促进剂存在的三种不同粒径(2.93、4.24和5.62 mm)下的液含率与表面液速的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba= 0.023 m / s。从图中可以看出，颗粒粒径对液体含率的影响是明显的gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

相关gydF4y2Ba

采用最小二乘回归分析对气液含率数据进行相关分析，得出以下相关关系:gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

表2。gydF4y2Ba相关性。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

通过测量床层高度和压降，可以方便地计算三相流化床中各个相的持留量。气含率随螺距、圆盘直径、圆盘角度的增大而增大，随颗粒直径的增大而减小。液含率随桨距、盘角和颗粒直径的增大而减小，随盘直径的增大而增大。根据启动子元件的无因次基团和几何参数，得到了气液含率的有用相关性。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者表示，他们感谢已故的B. Niranjana Rao先生，助理教授，化学工程系，GMR理工学院，Rajam-532127，印度，他在实验期间的持续帮助。gydF4y2Ba

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