按固体颗粒(固体颗粒可以是反应物,也可以是催化剂)状态来分,可分为固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器等。另外,还有一些分类方法,如按反应器内温度分布分类,可分为等温和非等温反应器;按反应器和外部之间换热来分,可分为绝热反应器和非绝热反应器等。化学反应器是化工装置的重要设备之一,其设计是否科学、合理,其运行是否安全、可靠,直接关系到整套装置的安全性和经济效益。反应设备虽然种类繁多,但对其要求是共同的主要有以下几点:①技术指标先进,即转化效率高处理量大,能耗低;②使用方便操作稳定,容易调节,易于清理和检修;③结构简单,节省材料,造价低廉制造安装方便。了解化学反应器发展的现状,进一步研究和开发新型实用的化学反应器具有重要的现实意义。本文就鼓泡塔反应器的概念、起源与发展、结构、流体力学、应用范围等进行综述,以便于更好的利用和开发。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;苏州鼓泡反应器工艺
鼓泡塔向装满液体的塔内鼓气泡,是饮水消毒很常用的臭氧反应器,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。盐城鼓泡反应塔装置多少钱鼓泡反应器的特点是气相高度分散在液相之中,具有大的液体持有量和相际接触面;
鼓泡塔反应器的特点与结构特点: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,既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维修、防腐问题易解决,用于高压时也无困难。鼓泡塔内液体返混严重,气泡易产生聚并,故效率较低。储液量大,适于速度慢和热效应大的反应。液相轴向返混严重,连续操作型反应速率明显下降。在单一反应器中,比较难达到高的液相转化率,因此常用多级彭泡塔串联或采用间歇操作方式。气体分布器:使气体分布均匀,强化传热、传质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一。
由于鼓泡塔反应器在化工、食品、环境等工业中的重要应用以及计算流体力学(Computationalfluiddynamics,简称为CFD)方法在多相流体力学性质模拟方面发挥的重要作用,采用流体体积函数(VolumeofFluid,简称为VOF)方法模拟了一个典型的方形鼓泡塔中气液两相流体力学行为,对方形鼓泡反应器进行了网格单独性分析,对建立的CFD-VOF模型通过实验数据进行了模型检验,考察了反应器内的轴向和合速度分布、气相体积分数分布、速度矢量分布等重要的流体力学性质。随后考察了鼓泡反应器的气体分布装置和操作气速对反应器内速度矢量分布的影响。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。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。上海鼓泡式反应器定做
鼓泡反应器是结构简单的气液两相流反应装置,基于其简单的结构及较高的传热与传质效率。苏州鼓泡反应器工艺
鼓泡反应器的特点是气相高度分散在液相之中,具有大的液体持有量和相际接触面,传质和传热效率较高,适用于缓慢化学反应和高度放热的情况;同时,鼓泡反应器结构简单,塔内充满液体,气体自塔下方流入,通过气体分布器均布后成气泡向上流,操作稳定,投资和维修费用低。但是鼓泡塔单位体积的相界面积则是所有塔式反应器中很小的一种,因此,过程中传质影响明显的气液反应不宜采用鼓泡塔。此外,塔内液相的返混和气相的压降也较大。为了保证气体沿截面的均匀分布,鼓泡塔的直径不宜过大,一般在2~3m以内。苏州鼓泡反应器工艺
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