厌氧反应器的数值模拟及优化

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4、期；３月＞日西安工程大学学位论女版枚使用巧权书留，同意学较保本学位论文作者完全了解学校有关保、使角学位论文的规定阅。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。、缩据库进行检索，可采用影印。□保密，在年解密后适用本授权书＿＿本学位论文属于。团不保密！年Ｇ２年后开放使用，□立即或在□指导教师签名；学位论文作者签名；據ｉ栗〇ｉｒ年日日期；＞３月７日期１［年３月扣日；＞学校代码10709

5、中图分类号X307.3UDC密级：公开□保密硕士学位论文（学术学位）论文题名:厌氧反应器的数值模拟及优化研究生：蔡会勇学号：2012398导师：刘永红（教授）学院：环境与化学工程学院学科专业：化学工程申请学位：工学答辩委员会主任委员：董岁明（教授）答辩日期：2015年3月21日厌氧反应器的数值模拟及优化摘要：目前，研究者对废水处理领域应用最广泛的UASB反应器和发展潜力最大的IC反应器的研究主要集中在反应器的启动、运行特性及有机物去除效果等方面，未能运用化学工程、环境学科和计算机技术等多学科交叉优势对反应器进行水力学特征的研究，而反应器内流体力学特性的研究

6、是反应器优化设计与放大的基础。因此本文利用Fluent技术对这两类反应器内部气液两相流场的二维分布状况进行数值模拟，主要考察了三相分离器角度和容积负荷(OLR)对UASB反应器流场的影响；高径比(H/D)、提升管直径与反应器内径比(Dr/D)、OLR对IC反应器内循环量的影响。主要研究内容及结论如下：(1)第二代厌氧反应器UASB的数值模拟：31)固定三相分离器角度为50º，通过改变不同的OLR(4、5、6、7kgCOD/(m·d))3值来考察其对反应器流场的影响。模拟结果表明当OLR为5kgCOD/(m·d)时，反应器流场内的气液分布较均匀，且无液体流出。

7、32)固定OLR为5kgCOD/(m·d)，通过改变不同的三相分离器角度(45º、50º、55º、60º)考察其对反应器流场的影响。模拟结果表明，当三相分离器角度为50º时，反应器进水底部湍流强度大，泥水混合作用最强；进入沉淀区气体少，对混合物的扰动小，有利于获得良好的固液分离效果。(2)第三代厌氧反应器IC的数值模拟：31)H/D取5，OLR取11.52kgCOD/(m·d)，当Dr/D(0.032、0.049、0.065、0.081、30.097、0.114)为0.081时该反应器内循环量达到最大值0.0079m/h；2)H/D取5，Dr/D取0.081

8、，当OLR(8.64、10.08、11.52、12.