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;淮安鼓泡反应塔装置厂家
填料塔反应器是广泛应用于气体吸收的设备,也可用作气、液相反应器,由于液体沿填料表面流下,在填料表面形成液膜而与气相接触进行反应,故液相主体量较少。适用于瞬间反应、快速和中速反应过程。例如,催化热碱吸收CO2、水吸收NOX形成硝酸、吸收SO3生成硫酸等通常都使用填料塔反应器。填料塔反应器具有结构简单、压降小、易于适应各种腐蚀介质和不易造成溶液起泡的优点。填料塔反应器也有不少缺点。首先,它无法从塔体中直接移去热量,当反应热较高时,须借助增加液体喷淋量以显热形式带出热量;其次,由于存在低润湿率的问题,在很多情况下需采用自身循环才能填料的基本润湿,但这种自身循环破坏了逆流的原则。镇江鼓泡式反应器介绍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。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:1、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,又比较少出现返混。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。2、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。3、栓塞气泡流动区:在小直径气泡塔中,较高表观气速下会出现栓塞气泡流动状态。这是由于大气泡直径被鼓泡反应器的器壁所限制。鼓泡塔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。
鼓泡塔栓塞气泡流动区:在d <0.15m 的小在径气泡塔中,在较高表现气速下,由于大气泡在径被器壁所限制,而出现了栓塞气泡流动状态。工业鼓泡塔的操作常处于安静区和揣流区两种流动状态中,一般应保持在均匀流动的安静区才为合理。但当气通挝增加时,原有小气泡的一部分发生凝聚,形成大气泡,获得较大的浮升速度,而掏成了不均匀流动的揣流区,致使流动条件由安静区向揣流区转化。此时液体产生较大的循环速度,在塔的中部,液体随气泡夹带上升,而在近塔壁处,液体则回流向下。上海栋伸机械设备有限公司热忱欢迎新老客户惠顾;上海鼓泡式反应器定制
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。淮安鼓泡反应塔装置厂家
鼓泡塔反应器是一种工业中普遍应用的气-液两相和气-液-固三相接触与反应装置。目前鼓泡塔或浆态床反应器大型化已成为煤化工与石油天然气化工的发展趋势,相关的放大问题和过程强化问题取决于对塔内流体力学规律的了解与把握。现有文献中有关鼓泡塔的流体力学研究大多数集中在低气速(0.03-0.12m/s)、小塔径(0.5m)、以及无内构件的情况,针对高气速、较大塔径、特别是含密集内构件条件下的湍动鼓泡流情况还研究得比较不充分。有鉴于此,本论文针对湍动鼓泡塔充分发展段的流体力学及内构件技术展开研究,采用冷模实验测量与计算流体力学(CFD)模拟两种方法系统地考察空塔与含密集内构件的鼓泡塔流体力学规律,建立各种情况下的鼓泡塔流体力学模型,用于鼓泡反应器的模拟、放大与内构件技术开发。淮安鼓泡反应塔装置厂家
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