内循环厌氧反应器CFD气液两相流模拟研究_张敏华

内循环厌氧反应器CFD气液两相流模拟研究_张敏华第卷第期針其机与右用化嗲年月日，内循环厌氧反应器气液两相流模拟研究张敏华，甘瑶琼，耿中峰天津大学石油化工技术开发中心，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津，摘要：内循环反应器的设计关键是流体在内部可以形成稳定的内循环流动，而表观气速是影响内循环形成的关键因素。采用标准湍流模型和欧拉欧拉双流体模型，对内循环厌氧反应器内的气液两相流体的流动规律进行了三维非稳态数值模拟研究。考察了不同表观气速对反应器内流体力学行为的影响。模拟结果表明：当表观气速较小时，内循环无法形成；当表观气速在至范围内逐渐增大时，反应器内循环过程越容易形成，反应器的实际容积越能得到充分利用，且随着表观气速的增大，反应器内液相及气相轴向速度不断增大，轴向气含率逐渐增加；而气相去除率却呈现先上升后下降趋势；当表观气速增大至时，部分气体由液体出口排除，影响反应器效率及出水稳定性。关键词：内循环厌氧反应器；两相流；反应器中图分类号：文献标识码：文章编号：引言反应器气液两相流模拟内循环厌氧反应器是在几何模型及网格划分反应器基础上开发的第三代厌氧反应器，由荷兰内循环反应器主要由底部布水器，内循环系统及气公司⑴首先报道，并于年建立中试反应器液分离器组成：其中内循环系统是反应器核心部件，正式运行。因其具有容积负荷高，能耗低，占地面积小包括一级三相分离器、二级三相分离器，气提管，回流及出水稳定等优点，被广泛应用于啤酒厂、废纸厂及生胃。活污水等众多污水处理领域中但由于技术保密性，釆用前处理软件进行几何建模及网直到世纪年代才在相关杂志上看到关于反应器格划分，网格单元数为万，的网格扭曲度在的研究报道。目前国内外在反应器运行原理和特性上之间，最大扭曲度为最大纵横比，’网格质做了一些研究叫，如唐远东等讨论了反应器的设计量满足计算要求。其网格模型如图所示。思想，强调并突出了核心内循环思想，指出内循环的形成是反应器正常运行的关键；等综述了；特殊生物反应器在污水处理方面的应用，对比了反应■器与及等反应器的运行特点，表明反应器具有较高的处理能力及稳定性：等人根据分器气升式反应器与反应器形成内循环且水力混合剧烈—二的共同特点，于年在气升式反应器水力模型的基础上，提出了厌氧反应器的理论方程，并得到了广泛认级三相分离器可。但关于反应器流体流动行为及工艺参数对其内循环形成的影响的研究却未见报道。—