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。鼓泡塔为加强液体循环和传递反应热,可设外循环管和塔外换热器。浙江鼓泡式反应器介绍
在固定床鼓泡反应器中,气液并流向上通过催化剂床层,由于气液流速、床层特征、分布器结构等的不同,流体在床层中的流动会表现出不同的流型。不同的流型对反应器内气液固之间的传质具有明显影响,进而影响到反应的转化率。在固定床鼓泡反应器中,随着表观气速的变化,床层内的气泡运动状态发生改变,可以将反应器内的流型分为安静鼓泡流、脉冲流和喷射流。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;金华鼓泡式反应器的结构鼓泡塔反应器是一种气-液或气-液-固多相接触与反应装置,在多个领域有普遍应用。
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,传质和传热效率较高,适用于缓慢化学反应和高度放热的情况;同时,鼓泡反应器结构简单,塔内充满液体,气体自塔下方流入,通过气体分布器均布后成气泡向上流,操作稳定,投资和维修费用低。但是鼓泡塔单位体积的相界面积则是所有塔式反应器中很小的一种,因此,过程中传质影响明显的气液反应不宜采用鼓泡塔。此外,塔内液相的返混和气相的压降也较大。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。
在反应器的设计与工业过程的开发中,要尽可能的降低能耗,减少床层压降。在固定床鼓泡反应器中,床层压降主要来源于两个方面:一方面来自于流体在通过反应器床层时,气液固三相之间的相互作用;另一方面,反应器内部液相自身重量会在反应器进出口之间产生一个压降。流体流经固定床床层时会受到填料颗粒以及反应器壁面的摩擦阻力,产生一定的压力损失,压力损失主要来源于两个方面:一方面是由于颗粒对流体的曳力;另一方面来自流体在流动过程中孔道截面积突然扩大和缩小以及流体对颗粒的冲击和流体的分裂。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。鼓泡塔具有的优势:传热传质效率高。南通鼓泡塔生产厂家
鼓泡搅拌釜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。浙江鼓泡式反应器介绍
在气液鼓泡塔中,由于传递性能的优劣决定于气泡运动的状况,因此,由要了解气泡的大小、气泡生长及运动的规律,以了解液相内的气含量及气液相界面状况,从而掌握气液相间的传质、传热和因气泡运动引起的液相纵向返混问题。气体在液体中的溶解速率和其分散程度有关,分散程度愈高,溶解速度愈大。分散程度可用气泡的平均直径、气体的滞留量或比表面表示。鼓泡塔原理就是烟气通过多个管道分散后直接导入吸收塔的浆液池中,一定压力的烟气冲击浆液,产生大量气泡,气液混合接触,在混合和翻腾的过程中烟气中的二氧化硫被浆液吸收,经吸收后的气泡汇聚排出吸收塔,该塔结构复杂,塔的高度相对较低,但吸收塔本体占地大,阻力大。浙江鼓泡式反应器介绍
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