气液固三相反应体系广泛的应用于石油化工、生物化工和能源化工等领域。相对于其他气液固反应器,鼓泡塔反应器具有结构简单、密闭性好、不需要外部机械搅拌、催化剂磨损小等优点,在工业上得到了广泛的应用。但是,鼓泡塔反应器也存在着气泡在轴、径向上分布不均匀问题,影响了反应器内气液固之间接触和反应效果,尤其是在反应器大型化过程中这种现象尤为突出。为了改善鼓泡塔反应器中的气液固接触效果,研究者分别从优化气体分布器形式、改变鼓泡塔形式和加入内构件等方法,解决气泡的初始分布、轴径向再分布问题。这些方法中,加设内构件是一个可行的办法,但现有的内构件存在着压力降大、气体再分布效果不明显的问题。本论文在开发新型内构件的基础上,在鼓泡塔反应器冷模装置中开展气液流动状态的实验研究工作。1)根据气液固鼓泡塔反应器中气泡的流动特点,开发出角齿形新型内构件,搭建直径为1000mm的鼓泡塔冷态实验装置,以空气—水—氧化铝模拟鼓泡塔内的气液固三相流动,通过考察内构件对气泡大小、液流速度、气含率在轴向和径向的变化,对内构件的特征尺寸进行比对和优化。2)局部气含率在鼓泡塔内的轴向位置上分为三个区域:气体分布器区、充分发展区和泡沫区。局部气含率随径向位置r/R的增加而减小。内构件的加入使气含率在径向位置上变得趋于均匀。3)气泡尺寸随轴向位置的升高而增大,随径向距离的增加而减小。经过内构件后气泡直径大约减小到1mm,且径向位置上气泡尺寸更为接近。4)鼓泡塔反应器内气液流体存在中心向上边壁向下循环流动,在r/R<0.7气液流体向上运动,r/R>0.7时气液流体向下流动。液体轴向流速随气速的升高而增大。在使用环管分布器时,内构件将流速由0.8m/s降至0.4m/s;在使用泡罩分布器时,内构件将流速由1.5m/s降至1.12m/s,但内构件的加入对液速的转折点基本不产生影响。