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该文基于对环流反应器研究现状的分析,并结合环流反应器在设计和工程放大中所存在的问题,从下述几方面进行了研究:1、根据该论文工作的研究内容,建立了多种实验设备和实验方法;2、研究不同结构、不同体系对气泡大小的影响;3、对不同结构的环流反应器的局部流体动力学和传质动力学特性进行了研究;4、根据多个工业实例和文献调研结果提出了气泡有效利用率的概念,并从单气泡入手,分别得出m级反应下单气泡、气泡群的气泡有效利用率表达式.最后对气泡有效利用率的物理意义和影响因素进行了分析及讨论;5、从单气泡传质实验对气泡有效利用率进行了实验验证,把模型计算结果与实验结果进行对比;6、利用脉冲示踪技术,对反应器的气相停留时间分布特性及气相返混特性进行了研究;7、结合环流反应器局部流体力学、局部传质力学研究结果和气泡有效利用率的概念,提出了环流反应器的四区结构化模型;8、在实验和理论研究的基础之上,进行了环流反应器进行的应用研究.