镇江鼓泡塔反应器厂家

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。鼓泡反应器有槽型鼓泡反应器、鼓泡管式反应器、鼓泡塔等多种结构型式，其中鼓泡塔应用较广。镇江鼓泡塔反应器厂家

鼓泡塔反应器的经验计算法：气液反应过程是伴有化学反应的传递过程，虽然气液反应理论有了比较大发展，对于工业生产设备的选型和过程强化起指导作用。但是让不能定量地设计气液反应器设备，故鼓泡塔反应器体积的确定仍然使用经验法。反应器体积的计算：鼓泡塔反应器除内件（填料、隔板、换热器等）的体积之外，其主要有四部分构成：①静液层体积VL。②气液层所含气体体积VG。③气液分离空间体积VE。④顶盖死角体积VC。即：V=VL+VG+VE+VC。(1)充气液层的体积VR：VR=VG+VL=VL/(1-εG)(2)分离空间体积VE：VE=(π/4)D2HE。(3)顶盖死角体积VC：VC=πD3/12φ。4.2反应器直径和高度空塔气速：UOG=qvG/(3600At)；At=(π/4)D2；UOG由实验或工厂数据确定，qvG由生产任务确定。一般UOG=0.0028~0.0085m/s,当UOG较小时，塔径D较大，应考虑气体沿径向均匀分布；当UOG较大时，塔径D较小，液面会比较高，气体入口处静压力增大气体输送费用增加，并可能出现液柱腾涌的不正常现象，塔高和塔径之比一般取值在3～12之间。镇江鼓泡塔反应器厂家续操作的鼓泡塔气体和液体连续加入，流动方向可以为向上并流或逆流。

为了改善鼓泡反应器的流动状态，通常采用的解决办法是在塔内径向安装多块挡板或筛板。挡板的作用是迫使流体沿折流路线流动，避免短路。筛板可以有效地对塔内的液体流动起到再分布的作用，消除速度分布。但在高温高压或有固体催化剂存在时，则会出现烧结、堵塞、受热弯曲变形、清洗困难等不少问题，严重影响反应的进行。为了降低鼓泡塔的返混，人们对鼓泡塔结构进行了各种改进，但基本都采用在塔内设置内构件的方法。一种由多对枕式传热板对呈圆柱形排布组成的新型内换热元件，枕式传热板对将整个反应系统空间均匀分隔成若干个通道，起到了有效的导流作用，一定程度上减少了液体物料的返混，提高了反应结果的选择性。中国发明专利提出了一种强化乙炔二聚的鼓泡塔反应器，在鼓泡塔内壁上连接2~8块挡板，挡板可为圆形、矩形或多边形，来减少乙炔气体的返混，使整个乙炔气体的平均浓度提高，加快乙炔二聚反应速率。但液体速度分布测定表明，安装内构件后尽管可使中心处速度下降，但壁处的液体仍然向下面流动，且速度大小与无内构件时完全相同。因此，这种结构只能一定程度上减少塔内的液相返混，且见效甚微。

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。鼓泡塔液相流动由气相驱动,两相之间作用强烈,因而流体力学行为非常复杂。

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。当流体在床层内的流速较小时，床层压力损失主要来源于流体与填料颗粒之间的摩擦;而流体在床层内的流速较大时，床层的压力损失则主要来源于孔道截面积的突然扩大和缩小。因此固定床鼓泡反应器内部的床层压降与流体的物理性质、填料堆积特征以及操作条件有关。鼓泡塔运行简单经济，极适用于高压臭氧化。镇江鼓泡塔反应器厂家

鼓泡塔是一种常见的多相反应器。镇江鼓泡塔反应器厂家

由于鼓泡塔反应器在化工、食品、环境等工业中的重要应用以及计算流体力学（Computationalfluiddynamics，简称为CFD）方法在多相流体力学性质模拟方面发挥的重要作用，采用流体体积函数（VolumeofFluid，简称为VOF）方法模拟了一个典型的方形鼓泡塔中气液两相流体力学行为，对方形鼓泡反应器进行了网格单独性分析，对建立的CFD-VOF模型通过实验数据进行了模型检验，考察了反应器内的轴向和合速度分布、气相体积分数分布、速度矢量分布等重要的流体力学性质。随后考察了鼓泡反应器的气体分布装置和操作气速对反应器内速度矢量分布的影响。镇江鼓泡塔反应器厂家

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