连云港鼓泡反应器定制

流体体积法模拟鼓泡塔反应器:表面张力模型影响:（1）在不会影响模拟结果的准确性，也无需消耗过多的计算机资源的条件下，对于所模拟的反应器，当网格精度为1.0mm，网格总数为67500时，可以得到无差异化的网格单独性模拟结果。（2）模拟结果与实验结果拟合良好，证明所建立的CFD-VOF方法可以准确地反映出气液鼓泡塔内的速度场分布。（3）不同表面张力模型得到的模拟结果趋势一致，且与实验结果基本拟合。反应器中轴线区域的流体具有较大的轴向速度而近壁面区域呈现流体回流现象。在反应器中轴线区域，较低位置处的流体具有较高的轴向速度，较高位置处的流体具有较低的轴向速度。（4）对气体入口分布装置的考察发现，大孔气体入口条件下，气泡羽流更加蜿蜒曲折，且气泡群的破碎现象更加明显；小孔气体入口条件下，气体流道则要笔直得多。（5）对入口气速的考察发现，在高入口气速条件下，气泡羽流更加蜿蜒曲折，且气泡群的破碎现象更加明显；低气速入口条件下，气体流道更加笔直。在合速度大小方面，入口气速的提高对合速度分布的影响不明显。随着小气泡不断合并成大气泡和大气泡不断破裂，反应器流型由均匀鼓泡流进入湍流区。连云港鼓泡反应器定制

鼓泡塔储液量大，适于速度慢和热效应大的反应。掖相袖向返混严重，连续操作型反应速率明显下降。在单一反应器中，比较难达到高的液相转化率，因此常用多级鼓泡塔串联或采用间歇操作方式。固定床板反应器是指流体通过静止不动的固体物料所形成的床层而进行化学反应的设备。以气-固反应的固定床反应器较常见。固定床反应器有三种常见的形式：轴向绝热式，径向绝热式，列管式。特点：结构简单，操作稳定，便于控制，易实现大型化和连续化生产，是现代化工厂和反应中应用比较普遍的反应器。其缺点是床层温度分布不均匀。连云港鼓泡反应器定制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)。

鼓泡塔是一种常见的多相反应器,因其具有结构简单、液相停留时间长、传热传质效率高、操作和维护费用低等突出的优势,尤其适合反应速度慢和热效应明显的化学反应,在石化工业、生物与环境工程等领域得到了普遍的应用。无内构件鼓泡塔的液相大尺度循环流动造成了其严重的液相返混现象,影响了鼓泡塔的性能,难以满足生产工艺的需求。基于多釜串联结构可以有效地减轻反应器返混程度的机理,将一种新型隔板内构件引入传统空心鼓泡塔,形成了多级分段鼓泡塔,通过对液相大尺度循环流动进行分割,起到阻止液相返混的作用。目前对于多级分段鼓泡塔内流动与混合过程的认识还不够充分,有必要深入研究其返混特性,为反应器的操作和设计提供指导。实验在一直径0.5m、高5.3m的气液两相鼓泡塔冷模装置中进行,主要考察了加入隔板前后鼓泡塔的液体轴向速度分布和停留时间分布的差异。

鼓泡反应器液体为连续相，气体为分散相，它具有无运动部件、结构简单、热容量大、传热性能好、温度容易控制及安全性高等优点。然而在表观气速5cm/s以上时，随着小气泡不断合并成大气泡和大气泡不断破裂，反应器流型由均匀鼓泡流进入湍流区，气体向塔中心聚集，因此塔中心出现低密度区，塔内液体出现抛物线型速度分布，即塔中心液体向上流动，近壁区向下面流动，造成塔内液体的循环。鼓泡塔的液相轴向返混系数正比于表观气速的0.3~0.5次方以及塔径的1.25~1.5次方，对于一个直径6米的鼓泡塔，可达到完全返混的程度。然而，返混对于具有串联步骤的反应来说是不利的。例如，为减少反应混合物的返混，工业环己烷催化氧化反应采用多级串联方式，以限制氧化产物的停留时间，避免反应产物的深度氧化，从而提高目的产物的选择性和收率。具有串联反应特点的不只有烃类氧化，还有选择性加氢、费一托合成等体系。鼓泡反应器是结构简单的气液两相流反应装置,基于其简单的结构及较高的传热与传质效率。

在固定床鼓泡反应器中，液体可以看做是由许多单独存在的单元所组成的连续体，液相从入口进入反应器床层之后，每一个微小单元的位置随着时间不断发生变化并较终离开反应器床层。液体从流入反应器到流出反应器这一过程中，每一个流体单元在反应器床层中停留的时间是不一样的，从而形成了停留时间分布。停留时间分布是微观混合过程的宏观表现，是衡量反应器混合性能的重要参数。对于一些快速反应而言，如果化学反应所需要的时间小于反应物在反应器内部的停留时间，则会出现无法完全反应的情况，此时反应物之间的混合效果对反应的转化率和产物的选择性都有较为明显的影响。鼓泡塔是气相成气泡状的一类气液传质设备或反应设备。连云港鼓泡反应器定制

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。连云港鼓泡反应器定制

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。连云港鼓泡反应器定制