厌氧反应器三相分离器气液分离过程的模拟研究

作者：訾灿; 李向东; 陆飞鹏; 童胜宝; 郑晓宇

来源：中国沼气, 2021, 39(03): 66-72.

• 厌氧反应器
• 数值模拟
• 三相分离器
• 气液两相流

内循环厌氧反应器有机污染物降解效率高,广泛应用于垃圾渗滤液处理。三相分离器作为厌氧反应器核心部件,其沼气收集转运过程影响三相分离效果。文章建立了含反射板、通气槽、集气室及出气管的三相分离器三维模型,并采用欧拉双流体模型模拟其内部气液流场,发现上层反射板存在气体倒灌现象,并得到实验验证。进一步结合气相浓度分布及压力分布对倒灌现象进行剖析,上层反射板收集气量少且对应通气槽面积较大,无法形成稳定高压区以克服临近集气室的压力,进而引发气体倒灌。在此基础上,优化通气槽开孔分布,使各层反射板对应通气槽开孔面积与所收集气量匹配。在改进模型中,上层反射板内部可形成稳定高压区,推动气体向集气室转移并消除气体倒灌;同时保证中下层反射板收集的气体更易转移至集气室。通过通气槽开孔分布的优化,消除气体倒灌的同时提高了三相分离器气体收集效率。此外,研究表明集气室高度增加无法消除气体倒灌。