宿迁鼓泡反应器介绍

时间:2022年01月12日 来源:

鼓泡塔是一种常用的气液接触反应设备,各种有机化合物的氧化反应,如乙烯氧化生成乙醛、乙醛氧化生成醋酸、环己醇氧化生成己二酸、环己烷氧化生成环己醇和环己酮、及石蜡和芳烃的氯化反应、C18-20烃氧化生成皂用脂肪酸、对二甲苯氧化生成苯二甲酸、在硫酸水溶液中异丁酸水解生成异丁烯、氨水碳化生成碳酸氢铵等反应都采用鼓泡塔。在鼓泡塔中,一般不要求对液相作剧烈搅拌,蒸汽以气泡状吹过液体而造成的混合已足够。优点:气相高度分散在液相中,因此有大的持液量和相际接触表面,使传质和传热的效率较高,它适用于缓慢化学反应和强放热情况。同时反应器结构简单、操作稳定、投资和维修费用低。鼓泡反应器的优点:结构简单。宿迁鼓泡反应器介绍

在固定床反应器中,气体反应物需要经历气-液界面与液-固界面的传递过程,才能较终转移到固体催化剂表面进行反应。因此反应器的传质性能对反应速率以及反应的转化率具有显着影响。1、疏水性催化剂。固定床鼓泡反应器中,为了提高催化剂的利用率,希望催化剂始终处于完全润湿状态。这种情况下,通过改性制备疏水性的催化剂有利于降低反应过程中的传质阻力,使得气相反应物更容易扩散至催化剂表面完成反应。2、相界面积。物料在反应器内需要经历气-液界面的传质过程才能发生化学反应,相界面积是影响传质过程的重要因素。3、平均气泡直径。在固定床鼓泡反应器中,气泡直径对气体流动状态、气液传质效率以及反应速率有显着影响,固定床鼓泡反应器内气泡的平均直径与气液流速、流体的物性、床层结构等有关。宿迁鼓泡反应器介绍鼓泡塔运行简单经济,极适用于高压臭氧化。

鼓泡反应器(bubblingreactor)以液相为连续相,气相为分散相的气液反应器。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。液体分批加入,气体连续通入的称为半连续操作鼓泡塔。连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。鼓泡塔多为空塔,一般在塔内设有挡板,以减少液体返混;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。鼓泡塔中也可设置填料来增加气液接触面积减少返混。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。

鼓泡塔的分类:工业中所遇到的鼓泡反应器,按其结构可以分为:空心式、多段式、气提式和液体喷射式。空心式鼓泡塔在工业上有普遍的应用。这类反应器较适用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的反应系统。若热效应较大时,可在塔内或塔外装备热交换单元。为克服鼓泡塔中的液相返混现象,当高径比较大时,常采用多段鼓泡塔,以提高反应效果。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。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。

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。鼓泡塔具有的优势:传热传质效率高。宿迁鼓泡反应器介绍

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。宿迁鼓泡反应器介绍

根据液体在固定床中的存在状态可将持液量分为动持液量和静持液量两种,其中动持液量是指连续不断流经床层的液体占整个固定床床层的体积分率,静持液量是指停留在滞留区、反应器壁面和填料表面的液体占整个固定床床层的体积分率。而床层持液量是指动持液量和静持液量之和。持液量与床层中液体的流动状态有关,对于床层中液体的平均停留时间的测定和计算具有一定的指导意义。另外固定床鼓泡反应器中进行的化学反应一般具有比较大的反应热,而床层中流动的液体对于移除反应热有比较好的效果,因此持液量对于固定床反应器的安全也有比较大的影响。宿迁鼓泡反应器介绍

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