三相氣升式反應器的CFD模擬及分析

作者：王雙,阮靜雯,吳越,成卓韋,陳東之,陳建孟

摘要：為了研究硅酮母粒對氣升式生物反應器流態性能的影響,以氣含率和液相流速為評估指標,采用歐拉三相流模型對反應器進行計算流體力學模擬和參數優化。模擬結果表明,反應器氣含率和液相流速與進氣流速呈正相關,進氣量為3 L/min時反應器上升區和下降區氣含率分別為17.1%和9.1%,液相流速分別為17.5 cm/s和24.6 cm/s,與實測值誤差小于5%,證明了模型的合理性和適用性;硅酮母粒含量(VS)由5%(φ)增至15%(φ)的過程中,反應器中氣體分散程度和液相流速整體上有所降低,VS=10%(φ)時反應器內既能實現完全流化又能維持較高的氣含率和液相流速;硅酮母粒的粒徑與顆粒孔隙率影響三相間的能量傳遞,最適粒徑為1.0 mm,最佳孔隙率為70%。

發文機構：浙江工業大學環境學院 浙江海洋大學石油化工與環境學院

關鍵詞：硅酮母粒氣升式生物反應器CFD模擬流體力學silicone masterbatchairlift bioreactorcomputational fluid dynamics simulationhydrodynamics

分類號： TQ018[化學工程]