基于CFD的卧式高固厌氧消化混合策略优化

【摘要】：高固厌氧消化（High solid anaerobic digestion， HSAD）在实际生产运行中，与传统厌氧消化相比，存在混合效果差、能量转换效率低等缺点。基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics， CFD）研究了不同桨叶角度的搅拌桨对生产规模反应器混合效率的影响。并根据不同工况下的能量转换效率和能量消耗，确定了最佳工况。结果表明，随着桨叶角度从30°增加到60°，径向和轴向混合均有明显改善，但在高转速下的改善效果不明显。考虑到实际工程应用，建议采用低转速和大桨叶角度。因此，建议反应器采用桨叶角度为60°的搅拌桨，转速为1 r·min~(-1)（净能量产出为0.023 GJ·d~(-1)·m~(-3)）。本研究结果可为实际工程中HSAD反应器的混合策略提供参考。