气升式环流生物反应器微孔气体分布器结构优化与性能

发布时间：2020-12-28 22:45

　　目前,气升式环流生物反应器普遍使用管式气体分布器,管式气体分布器易堵塞,动力效率低。气泡粒径小,动力效率高的微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的研究少有报道。本文为研究微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的实际效果,对微孔气体分布器进行结构优化研究,考察分布器形式、直径和安装位置等因素对氧传质系数的影响,进而考察优化后的微孔气体分布器的充氧能力、氧利用率、动力效率等性能参数及其变化规律。指导微孔气体分布器的工业化应用。实验结果表明:盘式微孔气体分布器传质效果优于管式,且盘式微孔气体分布器直径为0.4R时,传质效果最佳;膜盘到导流筒底部距离为1R时,分布器的氧传质系数最大,R为导流筒半径;微孔气体分布器适宜的气体流量为1.5m~3/h,充氧能力0.14kg/h,氧利用率为34.63%,动力效率为3.35kg/(kW·h)。 

【文章来源】：化工进展. 2020年S1期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实验装置流程

微孔气体分布器

管式和盘式微孔分布器中两种主要类型，两类分布器有不用的应用条件和适宜的工况，在环流反应器中进行管式和盘式两种微孔气体分布器的对比实验，考察氧传质系数的变化规律，便于开展合适环流反应器的分布器结构形式设计，实验结果如图3所示。由图3可以看出，两种微孔分布器的氧传质系数均随气体流量的增加而增大，且变化规律基本一致。在相同的气体流量下，盘式微孔分布器的氧传质系数KLa明显高于管式微孔分布器，盘式微孔分布器的传质性能优于管式微孔分布器。结合实验现象，试验过程中，盘式微孔分布器整个膜面气体分布相对均匀，膜面没有明显膨胀现象，与之相比管式微孔分布器橡胶膜明显膨胀，释放的气泡出现明显聚并现象，盘式微孔分布器释放的气泡直径更小。相同情况下，气泡粒径越小，反应器内的氧利用率越高，从气泡粒径的差异也间接佐证了盘式微孔分布器性能更优。


本文编号：2944512