气升式环流反应器因其具有独特的优势在众多领域得到了广泛的应用,如何设计更为高效的气升式反应器以及实现对反应器的优化操作都是以充分探索反应器内流体流动特性为前提的。本文结合冷模实验与CFD数值模拟研究方法,探究了气升式环流反应器内部构件及操作条件对反应器内气液两相流动特性的影响。实验表明:随表观气速的增加,反应器内气含率和液相速度增加;导流筒直径增大,反应器内气含率和上升段液相速度增加,下降段液相速度减小;在反应器上升段安装多孔分布板后,反应器内气泡尺寸减小,气泡数量增加,气相分布状况明显改善;增加多孔分布板的个数,气含率增加,液相速度减小,安装两块分布板时效果较好;分布板开孔率增加,反应器内气含率降低,液相速度增加。在冷模实验的基础上,对反应器冷模实验装置进行了 CFD数值模拟研究,并与实验结果进行了比较,验证了模型的可靠性。在模型验证的基础上,对工业环己烷氧化气升式环流反应器进行了 CFD数值模拟研究,模拟结果表明:影响反应器内循环流动的关键参数是液相循环速度和液相循环流量,下降段液相循环流量的增加会促使导流筒内气相夹带量增加,上升段液相循环速度的增加会导致上升段气含率减小。在反应器总体尺寸不变的情况下,增加导流筒横截面积,反应器内气含率和液相循环流量增加;导流筒喇叭口能有效提高反应器顶部气液分离程度,喇叭口开口增大,气液分离能力增强;在一定范围内,导流筒的轴向位置高度对反应器内液相循环推动力和阻力损失有重要影响。减小分布器开孔孔径,增加开孔数量,反应器内气含率增加,液相循环速度减小。表观气速越高,内部构件对反应器内流动特性的影响越显著,气液两相流动也越不稳定。