化学反应器是化工生产的中心设备,其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响,直接影响装置的投资规模和生产成本。也是化工生产过程的心脏,从原料经过反应器到我们想要的产品。反应器的类型很多,如果按反应器的工作原理来分,可以概括为以下几种类型:管式反应器:在化工生产中,连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器(平推流反应器,Plug flow reactor,简称PFR)。它既适用于液相反应,又适用于气相反应。由于PFR能承受较高的压力,用于加压反应尤为合适。具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点,但对于慢速反应,则有需要管子长,压降大的不足。在鼓泡塔反应器中,气体由顶部排出而液体由底部引出;丽水鼓泡反应塔介绍
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。使用时的注意事项以及防止吹气管堵塞的措施。扬州鼓泡反应塔的介绍鼓泡塔多为空塔,一般在塔内设有挡板,以减少液体返混。
鼓泡塔的流动状态可分为三个区域:安静鼓泡区:在该区域内表现气速低于0.05m/s,气泡呈分散状态,大小均匀,进行有秩序的鼓泡,液体搅动微弱,可称为视均相流动区域。湍流鼓泡:该区域表观气速较高,塔内气液剧烈无定向搅动,呈现极大的液相返混。部分气泡凝聚成大气泡,气体以大气泡和小气泡两种形态与液体接触,大气泡上升速度较快,停留时间较短,小气泡上升速度较慢,停留时间较长,因此,形成不均匀接触的流动状态,称为剧烈扰动的湍流鼓泡区,或称为不均匀湍流鼓泡区。
填料塔反应器还是气液反应和化学吸收的常用设备。特别是在常压和低压下,压降成为主要矛盾时和反应溶剂易于起泡时,采用填料塔反应器尤为适合。板式塔反应器的液体是连续相而气体是分散相,借助于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化学反应。板式塔反应器适用于快速及中速反应。采用多板可以将轴向返混降低至小程度,并且它可以在很小的液体流速下进行操作,从而能在单塔中直接获得极高的液相转化率。同时,板式塔反应器的气液传质系数较大,可以在板上安置加热元件,以适应维持所需温度的要求。但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较小等缺点。鼓泡反应器是以液相为连续相,气相为分散相的气液反应器;
鼓泡塔的优点是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、液体滞留量大,因而反应时间长。但液相有较大返混,当高径比大时,气泡合并速度增加,使相际接触面积减小。按结构特征,鼓泡塔可分为空心式、多段式、汽提式三种,其中空心式鼓泡塔很适用于反应在液相主体中进行的缓慢化学反应系统,或伴有大量热效应的反应系统。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。丽水鼓泡反应塔介绍
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。丽水鼓泡反应塔介绍
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。丽水鼓泡反应塔介绍
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