上海鼓泡反应塔装置

鼓泡塔向装满液体的塔内鼓气泡，是饮水消毒较常用的臭氧反应器，混合的程度依气泡大小和表面气体流速而定。鼓泡塔运行简单经济，极适用于高压臭氧化。为了控制温度，塔内可安装热交换器。鼓泡塔也适用于化学反应速率控制的臭氧化反应，气体接触时间主要通过气泡上升速度和液柱高度予以控制。在气-液接触系统中，鼓泡塔传质效率所受压力的影响，不像它在气-气接触系统中那么大。在某些化学反应情况下，能投加催化剂颗粒构成一种絮体反应器。催化剂颗粒因气泡运动被保持在悬浮状态，但是，催化剂颗粒也能引起喷头堵塞问题，特别是如果气流变成间歇的，或者如果气泡上升速度太慢不足以保持催化剂颗粒的悬浮。为了保证气体沿截面的均匀分布，鼓泡塔的直径不宜过大，一般在2~3m以内；上海鼓泡反应塔装置

鼓泡反应器中气泡表面积及气含量测定实验装置技术参数：1、环境温度：5℃～40℃，配电：220V/500W。2、反应器：Φ150×1600mm，底部设有圆形气体分布器。透明有机玻璃材质。3、水泵：流量1m3/h，扬程15m,功率370W。4、水箱：80L，透明有机玻璃材质。5、管路：透明，壁厚≥2.0mm，透明可视材质。6、溶气罐：304不锈钢材质，工作压力0.2-0.3MPa。7、转子流量计：液体16-160L/h，气体0.25-2.5m3/h。8、无油静音空压机：功率750W，排气量36L/min，工作压力0.7MPa。9、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。10、测压管，透明有机玻璃材质，数量4组。11、304不锈钢仪表柜：内外双面喷塑。12、外形尺寸：1500×550×1900mm，外形为可移动式设计，带刹车轮，***铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。13、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。上海鼓泡反应塔装置定制鼓泡反应器的特点是气相高度分散在液相之中，具有大的液体持有量和相际接触面；

与填充塔、板式塔相比，鼓泡反应器的主要特点是液相体积分率高（可达90%以上），单位体积液相的相界面积小（在200m2/m3以下）。当反应极慢，过程由液相反应控制时，提高以单位反应器体积为基准的反应速率主要靠增加液相体积分率，宜于采用鼓泡反应器。当反应极快，过程由气液相际传质控制时，提高过程速率主要靠增加相界面积，则以采用填充塔或板式塔为宜。鼓泡塔又称泡沫塔（foaming tower）。气相成气泡状的一类气液传质设备或反应设备。例如某一类板式塔（如筛板塔），板上开有许多小孔，沿塔下降的液流与上升的气（汽）流相遇，气体穿过板上小孔进入板上的液层产生鼓泡，甚至形成气液间界面很大的泡沫层。

流体体积法模拟鼓泡塔反应器:表面张力模型影响:（1）在不会影响模拟结果的准确性，也无需消耗过多的计算机资源的条件下，对于所模拟的反应器，当网格精度为1.0mm，网格总数为67500时，可以得到无差异化的网格单独性模拟结果。（2）模拟结果与实验结果拟合良好，证明所建立的CFD-VOF方法可以准确地反映出气液鼓泡塔内的速度场分布。（3）不同表面张力模型得到的模拟结果趋势一致，且与实验结果基本拟合。反应器中轴线区域的流体具有较大的轴向速度而近壁面区域呈现流体回流现象。在反应器中轴线区域，较低位置处的流体具有较高的轴向速度，较高位置处的流体具有较低的轴向速度。（4）对气体入口分布装置的考察发现，大孔气体入口条件下，气泡羽流更加蜿蜒曲折，且气泡群的破碎现象更加明显；小孔气体入口条件下，气体流道则要笔直得多。（5）对入口气速的考察发现，在高入口气速条件下，气泡羽流更加蜿蜒曲折，且气泡群的破碎现象更加明显；低气速入口条件下，气体流道更加笔直。在合速度大小方面，入口气速的提高对合速度分布的影响不明显。空心式鼓泡塔在工业上有普遍的应用；

鼓泡塔的流体力学特性，塔内液体流动状态由空塔气速UOG决定，空塔气速UOG=V0/At。在正常操作下，鼓泡塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，即与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。在鼓泡塔反应器中，气体由顶部排出而液体由底部引出。通常鼓泡反应器的流动状态可划分为如下三种区域：1、安静鼓泡区：UOG＜4.5~6cm/s气体通过分布器几乎呈分散的有次序的鼓泡，既能达到一定的流量，又比较少出现返混。在该区域当表观气速低于0.05m/s时，常处于此种安静鼓泡区域，此时，气泡呈分散状态，气泡大小均匀，进行有秩序的鼓泡，目测液体搅动微弱。2、湍流鼓泡区：UOG＞8cm/s在较高的表观气速下，安静鼓泡状态不再能维持。此时，部分气泡凝聚成大气泡，塔内气液剧烈无定向搅动，呈现极大的液相返混。气体以大气泡和小气泡两种形态与液体相接触，大气泡上升速度较快，停留时间较长，形成不均匀接触的状态，成为湍流鼓泡区。3、栓塞气泡流动区：在小直径气泡塔中，较高表观气速下会出现栓塞气泡流动状态。这是由于大气泡直径被鼓泡反应器的器壁所限制。鼓泡塔具有的优势：液相停留时间长。上海鼓泡反应塔装置定制

鼓泡塔又称泡沫塔，是气相成气泡状的一类气液传质设备或反应设备。上海鼓泡反应塔装置

在固定床鼓泡反应器中，液体可以看做是由许多单独存在的单元所组成的连续体，液相从入口进入反应器床层之后，每一个微小单元的位置随着时间不断发生变化并较终离开反应器床层。液体从流入反应器到流出反应器这一过程中，每一个流体单元在反应器床层中停留的时间是不一样的，从而形成了停留时间分布。停留时间分布是微观混合过程的宏观表现，是衡量反应器混合性能的重要参数。对于一些快速反应而言，如果化学反应所需要的时间小于反应物在反应器内部的停留时间，则会出现无法完全反应的情况，此时反应物之间的混合效果对反应的转化率和产物的选择性都有较为明显的影响。上海鼓泡反应塔装置