文档介绍：气升式环流反应器
液管中流体向下做有规则的循环流动，从而在反应器中形成良好的混合和反应条件。
气升式外环流反应器的结构简图，见图2-9-3，实物装置见图2-9-4。
（2-9-6）
两边积分，得总体积传质系数KLa：
(2-9-7)
或（2-9-8）
式中：C*——平衡氧浓度（%）；CL0——初始氧浓度（%）；CL（t）——测试过程瞬时氧浓度（%）；
总体积传质系数KLa也可采用输出信号电压值表示为：
（2-9-9）
式中：U*——溶氧平衡时电压值（mv）；UL0——溶氧初始时电压值（mv）；UL（t）——通入空气过程中电压瞬时值（mv）。
氧体积传质系数KLa的计算机组态王软件实验数据采集界面如图2-9-7所示。
图2-9-7 氧体积传质系数实验数据计算机采集界面
4. 实验步骤：
(1)先将前次电导测量时塔中的盐水排掉，装上氧探头，开启测氧仪，关排水阀6，开进水阀7，将水放至反应器内一定高度；
(2)关空气阀1，开N2进气阀3，打开N2钢瓶总阀（逆时针旋转为开），旋动减压阀把手（顺时针旋转为开），开启进气阀5，这时N2就被鼓入塔中，用以驱赶液体中的溶解氧（为了节约N2， m3/h— m3/h，能够使得塔中液体循环起来就可以了，并将塔顶盖上盖子）。在计算机采集的屏幕上就得到一条氧浓度下降的曲线，待氧浓度下降到3%—4%时，停止鼓N2，转而切换为鼓空气；
(3)关N2减压阀（逆时针旋转为关），开空气阀1，关N2进气阀3，将计算机采集界面的氧浓度下降曲线清除，重新开始采集，启动气泵，开进气阀5，调节阀4（可与放空阀2配合调节），将气量调节为一个数值（ m3/h），这时在计算机采集屏幕上会出现一条氧浓度上升的曲线，待氧浓度的曲线上升到一定的值基本走平后。在计算机采集屏幕上点击“停止”按钮，再点击“计算”按钮，进入Excel进行实验数据的处理，求出该气量下的液相氧体积传质系数KLa的数值。
五．实验数据记录
1．气含率ε的测定
气含率ε的测定数据列入表2-9-1。
表2-9-1 气含率ε实验数据记录表
序号
气量
（m3/h）
清液层高度 H0
m
液体膨胀高度 H
m
气含率ε
1
2
3
4
5
2．液体循环速度uL的测定
测定的液体循环速度uL数据列入表2-9-2。
表2-9-2 液体循环速度uL的测定数据
序号
气量
（m3/h）
循环距离 L
(m)
循环时间t
(s)
液体循环速度uL
（m/s）
1
2
3
4
5
3. 总体积传质系数KLa的测定
本实验采用动态法来测定气升式环流反应器的液相体积传质系数KLa。根据方程（2-9-7）式：
方程（2-9-7）是一直线方程，以横轴为时间t；纵轴取准数浓度的对数值，所得直线的斜率即为总体积传质系数KLa。将计算所得的氧体积传质系数KLa数据列入表2-9-3。
表2-9-3 总传质系数KLa的测定数据
序号
气量
（m3/h）
拟合直线公式
方差R2
氧体积传质系数KLa
（1/s）
1
2
3
4
5
六．实验数据处理
1．气含率ε的计算
气含率ε的测量计算采用式（2-9-1）：
计算举例：如H0=910 mm；H=930 mm，则气含率ε =%。
2．液体循环速度uL的计算
液体循环速度uL的计算采用公式（2-9-2）：
计算举例：如外环流反应器：L= m（已知值）；t= s（测定值），则uL = m/s。
3．氧体积传质系数KLa的计算
计算举例：
(1)在计算机采集氧浓度上升的数据，进入Excel进行实验数据的处理。
(2）选定A、B两列（其中A为时间轴坐标，B为氧浓度轴坐标），用“图表向导”作x y散点图，要求拟合成光滑曲线，点击“完成”，在坐标图上可得到一条氧浓度上升的曲线。
(3）在曲线上确定起点氧浓度对应的电压值UL0和对应的时间t0，例如UL0=