在较小的表观气速下,气体以均匀的小气泡形式分散在液相中,反应器内呈现出安静鼓泡流状态;随着气速不断增大,床层内部产生少量大气泡,气液固之间的相互作用逐渐增大,导致床层局部发生湍动现象,此时反应器内处于脉冲流状态;随着气速的继续増大,床层内气液固三相之间产生强烈的相互作用,气泡之间不断聚合和破裂,导致床层中呈现出剧烈的液体湍动和局部液相循环现象,此时反应器内部处于喷射流状态。流型转变主要受到气体流速的影响;而只有在中等液速条件下,液速的变化才会对反应器内流型产生比较明显的影响;另外,在相同的实验条件下小颗粒床层中的流型更容易发生转变。空心式鼓泡塔在工业上有普遍的应用;常州鼓泡反应塔装置报价
工业中所遇到的鼓泡反应器,按其结构可以分为:空心式、多段式、气提式和液体喷射式。空心式鼓泡塔在工业上有普遍的应用。这类反应器很适用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的反应系统。若热效应较大时,可在塔内或塔外装备热交换单元。为克服鼓泡塔中的液相返混现象,当高径比较大时,常采用多段鼓泡塔,以提高反应效果。高粘性物系常采用气体提升式鼓泡塔或液体喷射式鼓泡塔反应器。例如:生化工程的发酵、环境工程中活性污泥的处理、有机化工中催化加氢等情况。南通鼓泡式反应器定做气液反应是化工生产、炼油工业等过程中经常会遇到的多相反应;
鼓泡塔中的传质一般气膜传质阻力较小,可以忽略,液膜传质阻力的大小决定了传质速率的快慢。欲提高单位相界面的传质速率,即提高传质系数,则必须提高扩散系数。扩散系数不只与液体物理性质有关,而且还与反应温度、气体反应物的分压或液体浓度有关。当鼓泡塔在安静区操作时,影响液相传质系数的因素主要是气泡大小、空塔气速、液体性质和扩散系数等;而在湍动区操作时,液体的扩散系数、液体性质、气泡当量比表面积以及气体表面张力等,成为影响传质系数的主要因素,鼓泡塔中的传热传热方式:三种利用溶剂、反应物或产物气化带走热量。利用液体外循环冷却器移走热量。利用夹套、蛇管或列管式冷却器移走热量。
甲醇低压液相羰基合成反应是醋酸生产过程中的中心工艺,在反应过程中,原料甲醇、一氧化碳、闪蒸塔底回流和循环物流以连续的方式加入到反应器中,在主催化剂和助催化剂的作用下经过复杂的中间反应生成醋酸。此反应过程为强放热反应,因此,该过程反应器需要具有良好的气体分散、气液混合以及良好的移热能力。甲醇低压液相羰基合成醋酸是典型的汽液反应,目前工业装置采用的反应器型式有鼓泡塔反应器、机械搅拌釜和水力学搅拌釜三种类型。典型的鼓泡反应器主要由塔体和置于塔体下部的气体分布器等组成。鼓泡式反应器是指气体在液相中以鼓泡方式造成混和并促进化学反应的反应器;
射流鼓泡反应器内随着射流速度的增大,先后经历气泛、载气和完全分散三种气液分散状态。在射流鼓泡反应器实验装置中,利用Pavlov管测量气体分布器上方壁面附近的液速波动信号,发现液速标准差和时均液速随射流速度的增大均依次出现第1平稳段、上升段、下降段和第二平稳段,其中,第1平稳段对应气泛状态,上升和下降段对应载气状态,第二平稳段对应完全分散状态。据此提出了临界射流速度的判断准则:第1平稳段与快速上升段的交点对应的射流速度为泛点射流速度ujf,下降段与第二平稳段的交点对应的射流速度为完全分散射流速度ujcd。与目测法相比,液速标准差分析得到的ujf的平均相对偏差为5.82%,ujcd的平均相对偏差为18.2%;时均液速分析得到的ujf的平均相对偏差为5.86%,ujcd的平均相对偏差为12.1%。研究还发现泛点射流速度随表观气速的增大而增大。鼓泡塔中也可设置填料来增加气液接触面积减少返混。扬州鼓泡塔的结构
鼓泡反应器在石油化工行业使用普遍。常州鼓泡反应塔装置报价
主要形式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。常州鼓泡反应塔装置报价