鼓泡反应器的装置特点: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。以水-空气为实验介质,在标准型鼓泡塔中,用电导率,溶氧电极仪器分别在不同的位置测量,整体,局部气含率,液速液相混合时间,气液传质系数。简单鼓泡塔内液相可近似视为理想混合流型,气相可近似视为理想置换流型。徐州鼓泡反应塔装置定制
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。主要是利用气体提升和液体喷射形成有规则的循环流动,可以强化反应器传质效果,并有利于固体催化剂的悬浮,此类又统称为环流式鼓泡反应器。它具有径向气液流动速度均匀、轴向弥散系数较低,传热、传质系数较大,液体循环速度可调节等优点。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。徐州鼓泡反应塔装置定制鼓泡塔: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。
按固体颗粒(固体颗粒可以是反应物,也可以是催化剂)状态来分,可分为固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器等。另外,还有一些分类方法,如按反应器内温度分布分类,可分为等温和非等温反应器;按反应器和外部之间换热来分,可分为绝热反应器和非绝热反应器等。化学反应器是化工装置的重要设备之一,其设计是否科学、合理,其运行是否安全、可靠,直接关系到整套装置的安全性和经济效益。反应设备虽然种类繁多,但对其要求是共同的主要有以下几点:①技术指标先进,即转化效率高处理量大,能耗低;②使用方便操作稳定,容易调节,易于清理和检修;③结构简单,节省材料,造价低廉制造安装方便。了解化学反应器发展的现状,进一步研究和开发新型实用的化学反应器具有重要的现实意义。本文就鼓泡塔反应器的概念、起源与发展、结构、流体力学、应用范围等进行综述,以便于更好的利用和开发。
鼓泡塔是一种常用的气液接触反应设备,各种有机化合物的氧化反应,如乙烯氧化生成醛、乙醛氧化生成乙酸或乙酸酐、环己醇氧化生成己二酸、环己烷氧化生成环己醇和环己酮、石蜡和芳烃的氯化反应等等反应都采用鼓泡塔。鼓泡塔的优点是气相高度分散在液相中,因此有大的持液量和相际接触表面,使传质和传热的效率较高,它适用于缓慢化学反应和强放热情况。按结构特征,鼓泡塔可分为空心式、多段式、汽提式三种。鼓泡塔是一种常用的气液接触反应设备。塔内液体层中可放置填料;塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混;
鼓泡塔反应器的操作状态:气体的空塔线速度不同会在鼓泡塔内造成不同的流动状态。安静鼓泡区:表观气速低于0.05m/s时,处于此区。所谓安静区操作,即鼓泡塔中的气体流量较小,气泡大小.比较均匀,规则地浮升,液体搅动并不明显。湍流鼓泡区:表观气速大于0.08m/s时,处于此区。所谓湍动区操作,在气体流量较大时,气泡运动呈不规则现象,液体作高度地湍动,塔内物料强烈混合,气泡作用的机理比较复杂,这种情况称为湍动区。简单鼓泡塔内液相可近似视为理想混合流型,气相可近似视为理想置换流型。液体以液滴状分散在气相中的喷雾反应器、喷射反应器和文氏反应器等;徐州鼓泡反应塔装置定制
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鼓泡反应器设计必须先考虑总工艺之后,才能确定一座气液接触器(反应器)的尺寸。工艺是间歇的、半间歇的,还是连续的?间歇处理是在接触器内加入反应剂,反应后取出产品的一种加工过程。这种方法难得用于臭氧化,因为臭氧一般要求连续供应,由此导致考虑半间歇操作。普通半间歇臭氧化程序是将液体装入反应器,然后连续投加臭氧直到反应完成。连续处理是将反应剂同时加入和取出。这种连续臭氧化处理的一个例子是饮水净化,此时臭氧气投加到水中,随水连续流过反应器槽。有关工艺类型的决定要同臭氧反应器的选择相一致。选择的气-液接触器(反应器),在比较大程度上受特定臭氧化反应的动力学和传质之间关系的制约。这一控制机理表明,在某种程度上该型接触器可以使用。如果臭氧吸收带有快反应,需要有大的界面面积来促进臭氧传质,所以,可以优先选用填料塔。另一方面,如果反应速率慢,从而大的液相容积(储液量)有益,鼓泡塔更有效。徐州鼓泡反应塔装置定制
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