苏州鼓泡反应塔结构

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。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。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；苏州鼓泡反应塔结构

鼓泡塔是在塔体下部装上分布器，将气体分散在液体中进行传质、传热的一种塔式反应器。优点：气相高度分散于液相中，具有大的液体持有量和相际接触面，传质和传热效率高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况；结构简单，操作稳定，投资和维修费用低。气液两相基本呈并流和逆流两种。体分布器；塔体；挡板；塔外换热器；液体捕集器；扩大主要由塔体和气体分布器组成。塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；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。影响传质的因素：当气体空塔气速低于0.05m/s时，气体分布器的结构就决定了气体的分散状况、气泡的大小，进而决定了气含率和液相传质系数的大小。当气体空塔气速大于0.1m/s时，气体分布器的结构无关紧要。此时的气泡是靠气流与液体间的冲击和摩擦而形成，气泡大小及其分布状况主要取决于气体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。较佳空塔气速应满足两个条件：a.保证反应过程的较佳选择性；b.保证反应器体积较小。适用于高粘性物系。扬州鼓泡式反应器的介绍鼓泡反应器的优点:安全性高。

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。

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：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，又很少出现返混。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。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。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；

鼓泡反应器中气泡表面积及气含量测定实验装置技术参数：1、环境温度：5℃～40℃，配电：220V/500W。2、反应器：Φ150×1600mm，底部设有圆形气体分布器。透明有机玻璃材质。3、水泵：流量1m3/h，扬程15m,功率370W。4、水箱：80L，透明有机玻璃材质。5、管路：透明，壁厚≥2.0mm，透明可视材质。6、溶气罐：304不锈钢材质，工作压力0.2-0.3MPa。7、转子流量计：液体16-160L/h，气体0.25-2.5m3/h。8、无油静音空压机：功率750W，排气量36L/min，工作压力0.7MPa。9、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。10、测压管，透明有机玻璃材质，数量4组。11、304不锈钢仪表柜：内外双面喷塑。12、外形尺寸：1500×550×1900mm，外形为可移动式设计，带刹车轮，***铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。13、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。工作原理：液体分批加入，气体连续通入的称为半连续操作鼓泡塔。扬州鼓泡式反应器的介绍

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气液鼓泡塔反应器为方型鼓泡塔反应器，反应器的长度为0.15m，高度为0.45m，首先在商业软件GAMBIT中建立反应器的二维模型，随后对反应器的模拟区域进行网格划分，网格划分采用结构化的正四边形网格，分别采用0.5mm、1.0mm和2.0mm的网格精度并进行了网格单独性分析。计算流体力学软件FLUENT用于求解反应器数学方程，采用非稳态求解方法，时间步长设定为0.001s。在边界条件的设置中，入口边界条件设置为Velocityinlet，其中气相体积分数为100%，表示只有气体进入鼓泡塔而液体则填充在鼓泡塔中；出口边界条件设置为适用于充分发展流动的Outflow边界条件；反应器壁面设置为无滑移的壁面边界条件。在模型参数设置中，气体体积分数的离散采用Geo-reconstruct格式；为了确保计算的准确性，对中的每个算例，收敛准则均设定为1×10﹣6；为了较为快速地收敛，密度、压力和动量的亚松弛因子分别设置为0.3、1.0和0.7。苏州鼓泡反应塔结构