杭州鼓泡反应器工艺

时间:2022年06月27日 来源:

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。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。杭州鼓泡反应器工艺

鼓泡釜搅拌气液两相流动特性实验装置可以了解搅拌鼓泡釜的结构,观察鼓泡釜中气液两相流动状况和分散特性。通过改变进气量和搅拌速度,测定含气率来表征传质状况的变化。技术参数:1、鼓泡釜:有机玻璃制成,直径300mm,容积20L。2、搅拌桨采用六叶直叶式涡轮桨,桨叶直径为釜直径的1/3。3、桨下设有圆形气体分布器气体分布器上均匀分布直径为1mm的小孔。4、搅拌电机:功率120W转速1300r/min。5、电机调速:变频控制。6、无油静音空压机:功率750W,排气量36L/min,工作压力0.7MPa。7、外形尺寸:1200×500×1700mm。杭州鼓泡反应器工艺气体一般由环形气体分散器、单孔喷嘴、多孔板等分散后通入。

气液鼓泡的反应器的气泡表面和气含率,是判别反应器流动状态、传质效率的重要参数。气含率是鼓泡反应器中气相所占的体积分率,也是决定气泡比表面的重要参数,测定的方法许多,有体积法、重量法、光学法等。气泡比表面的测定有物理法、化学法等,己有许多学者进行了系统研究,确定了气泡比表面与气含率的计算关系,可以直接应用。方有一气体分布器。有两种规格的分布器可供选择,一种是微孔板分布器,其孔径约5微米,另一种是400目的不锈钢筛网分布器,其孔径约200微米。塔的下方有一法兰,用于拆装分布器。塔的右侧有玻璃测压管,可测出塔内不同高度气泡层的压差。气源为空气压缩机,调节阀用于调节空气流速,转子流量计用于测定空气流量。型压力计中液位在一个水平面上,防止有气泡存在;稳定后记录各点U型压力计刻度值;改变气体流量,重复上述操作(可做8~10个条件);1%(V/V)的乙醇水溶液加入反应器床层中,至一定刻度。

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。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。

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。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。气含率是鼓泡反应器中气相所占的体积分率,也是决定气泡比表面的重要参数。杭州鼓泡反应器工艺

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。杭州鼓泡反应器工艺

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。气-液相反应器按气-液相的接触形态可分为:①气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器;②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;③液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器和降膜反应器等。鼓泡塔又称泡沫塔,是气相成气泡状的一类气液传质设备或反应器设备。例如筛板塔中的板上开有许多小孔,沿塔下降的液流与上升的气流相遇,气体穿过板上的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。杭州鼓泡反应器工艺

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