甲烷生物转化膜反应器的CFD模拟

作     者：朱佛代 杨福胜 张锋 代敏 费强 ZHU Fo-dai;YANG Fu-sheng;ZHANG Feng;DAI Min;FEI Qiang

作者机构：西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 陕西省能源化工过程强化重点实验室陕西西安710049 南京大学化学化工学院江苏南京210093 

基　　金：陕西省重点研发计划(2017GY-146) 国家自然科学基金(21776122) 

出 版 物：《高校化学工程学报》 (Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities)

年 卷 期：2019年第33卷第3期

页      码：603-610页

摘      要：针对甲烷气体在发酵体系中的传质效率偏低,提出了将中空纤维膜反应器应用于甲烷生物转化体系的方法。使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件 FLUENT 对中空纤维膜生物反应器内部流场进行 CFD仿真模拟,探究纤维束长度和通气速率对反应器内气含率和液环速率的影响。结果表明,增大纤维束长度可有效提高反应器内的甲烷气含率和液环速率,从而促进气液两相进行高效传质。最终,通过 CFD 仿真模拟研究,获得了可用于高效生物转化甲烷生物反应器的最优纤维束长度和通气速率的设计区间,为中空纤维膜反应器的设计和实现甲烷高效生物利用提供研究基础,具有重要的指导意义。

主 题 词：甲烷生物转化 中空纤维膜生物反应器 CFD 仿真 气含率 液环速率 纤维束长度 通气速率 

学科分类：081703[081703] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0836[0836] 082203[082203] 0822[工学-核工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-9015.2019.03.013

馆 藏 号：203688907...