气升式环流反应器由于结构简单、剪切力小、混合效果好等优点,现已广泛应用于生物化工、化学工程、能源、环境保护等领域。本文在Φ300,高为4200mm的实验装置中,以空气—水为物系,研究了气体分布装置及气液分离区高度对气升式内环流反应器流体力学性能的影响,并利用计算流体力学软件FLUENT6.1采用Eluer-Eluer模型对其进行了二维数值模拟。 实验通过压差法、体积膨胀法测量了气液分离区高度分别为115mm、275mm和420mm以及气体分布装置开孔率分别为0.266、0.672和2.549时反应器中升气管、降液管的气含率以及在整个反应器中的总气含率;并采用热膜风速仪测量了降液管液体循环速度。研究了气液分离区高度、气体分布装置对气含率以及气泡在降液管中的相态转变的影响。 实验结果表明:升气管表观气速小于7cm/s时,存在一使气升式内环流反应器总气含率较高的气体分布装置开孔率;表观气速大于7cm/s时,气体分布装置开孔率越大总气含率越大;气液分离区越高反应器总气含率的越低;而且气液分离区越高以及气体分布装置开孔率越大时,降液管中的气泡开始循环时的表观气速越低。