[发明专利]微界面强化反应器传质速率构效调控模型建模方法

权利要求书

1.一种微界面强化反应器传质速率构效调控模型建模方法，其特征在于，包括：

步骤10：建立气侧传质系数k_G计算模型；

根据膜理论，气侧传质系数k_G大小由气相扩散系数D_G及有效气膜厚度δ_G决定；

基于Chapman-Enskog动理论，D_G的一般形式为：

式中，T为气体温度；M_A、M_B分别为气体A及溶剂B的摩尔质量；P_G为反应器内气泡内气体平均压力；

采用Gedde静止球模型建立k_G理论计算模型：

式中，d₃₂为反应器内气泡Sauter平均直径；t₃₂为直径为d₃₂的气泡在体系中的停留时间，其表达式为：

式中，H₀为反应器内初始液位高度；v₃₂为与d₃₂对应的反应器内气泡平均上升速度；v_G为反应器内的表观气速，Q_G为反应器内通气体积流量；

将式(3)代入上式(2)后得：

步骤20：建立液侧传质系数计算模型；

建立基于表面更新理论的渗透模型，具体如下：

式中t_c为液体微元暴露时间；D_L为液相扩散系数；

依据速度滑移模型的定义，将t_c利用式(6)定义：

t_c＝d₃₂/v_S (6)

式中v_s为气泡滑移速度；

将式(6)代入式(5)得：

根据气泡滑移速度v_s的定义：

v_S＝v₃₂-u (8)

式中u为气泡间流体速度；

当液体循环流量为Q_L，对于均匀上升气流，u的表达式为：

式中，v_L为表观液速，S0为反应器横截面积，D0为反应器直径；φ_G为反应器内气含率，假定为φ_G＝v_G/v₃₂；

将式(9)代入式(8)得：

将式(10)代入式(7)得：

式中，液相扩散系数D_L基于修正的Wilke–Chang方程获取，如式(12)所示：

基于式(4)，式(11)，式(12)计算获取微界面强化反应器气侧传质系数和液侧传质系数。