无锡鼓泡反应器原理

时间:2022年08月15日 来源:

气体鼓泡通过含有反应物或催化剂的液层以实现气液相反应过程的反应器。主要形式有:(1)鼓泡塔气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层,气相中的反应物溶入液相并进行反应,气泡的搅拌作用可使液相充分混合。鼓泡塔结构简单,没有运动部件,适用于高压反应或腐蚀性物系。(2)鼓泡搅拌釜又称通气搅拌釜,利用机械搅拌使气体分散进入液流以实现质量传递和化学反应。常用的搅拌器为涡轮搅拌器,气体分布器安装在搅拌器下方正中处。鼓泡搅拌釜因搅拌器的形式、数量、尺寸、安装位置和转速都可进行选择和调节,故具有较强的适应能力。当反应为强放热时,上述两种反应器均可设置夹套或冷却管以控制反应温度;还可在反应器内设导流筒,以促进定向流动;或使气体经喷嘴注入,以提高液相的含气率,并加强传质。气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器;无锡鼓泡反应器原理

用于进行化学反应的设备称为化学反应器,简称反应器。化工生产中所用的反应器内部进行的是伴有传质、传热和物质流动的化学反应过程,结构复杂,有时也称为工业反应器。按其结构特征来分,可分为管式反应器、釜式反应器和塔式反应器;按操作方法来分,可分为间歇、连续和半间歇反应器;按物料相态来分,可分为均相反应器和非均相反应器,均相反应器又有气相和液相两类,非均相反应器又分为气一液、气一固、液一液、液一固、气一液一固等反应器。连云港鼓泡反应塔定做若热效应较大时,可在塔内或塔外装备热交换单元。

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。

鼓泡反应器的填料塔是立罐内装以填料,来分散气流和水流,并促进混合。用于气体净化的填料塔,通常称作吸收塔,一般以气液逆流方式运行。从乙醇胺液中吸收二氧化碳和硫化氢便是一例。某些填料也可以起催化剂作用来促进反应。当三氧化二铁催化剂用于填料塔内,同惰性填料相比,提高了臭氧氧化酚水溶液的臭氧利用率。填料塔采用逆流运行,但是带催化的填料塔逆流顺流操作都可以。在后一种情况下同向升流和同向降流操作都能遇到。升流可提供较好的气液混合,但会碰到压降较高和流量限制问题。同向降流以连续气相和分散液相方式通过催化填料,通常称作“滴滤床反应器”。填料塔可提供大的界面面积,因此,它们适用于受传质控制的反应。它们不需要大的压降,但在运行范围方面多少有些受限制。因为液体和气体基本上在同一通道内通过塔填料,对于有效运行来说,液体和气体负荷的范围较窄。塔内可能发生孤立温度偏离。上海栋伸机械设备有限公司不断从事技术革新,改进生产工艺,提高技术水平;

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: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,又很少出现返混。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。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。鼓泡塔多为空塔,一般在塔内设有挡板,以减少液体返混。无锡鼓泡反应器原理

空心式鼓泡塔用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的反应系统。无锡鼓泡反应器原理

气液鼓泡的反应器的气泡表面和气含率,是判别反应器流动状态、传质效率的重要参数。气含率是鼓泡反应器中气相所占的体积分率,也是决定气泡比表面的重要参数,测定的方法许多,有体积法、重量法、光学法等。气泡比表面的测定有物理法、化学法等,己有许多学者进行了系统研究,确定了气泡比表面与气含率的计算关系,可以直接应用。方有一气体分布器。有两种规格的分布器可供选择,一种是微孔板分布器,其孔径约5微米,另一种是400目的不锈钢筛网分布器,其孔径约200微米。塔的下方有一法兰,用于拆装分布器。塔的右侧有玻璃测压管,可测出塔内不同高度气泡层的压差。气源为空气压缩机,调节阀用于调节空气流速,转子流量计用于测定空气流量。型压力计中液位在一个水平面上,防止有气泡存在;稳定后记录各点U型压力计刻度值;改变气体流量,重复上述操作(可做8~10个条件);1%(V/V)的乙醇水溶液加入反应器床层中,至一定刻度。无锡鼓泡反应器原理

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