非牛顿流体的流体特性会对气泡的上升行为产生重要影响。Premlata等和Xu等研究了非牛顿流体中单气泡上升行为,发现非牛顿流体的流变特性对气泡的形变和运动轨迹影响明显,提出了表征气泡形状和运动参数的无量纲关联式。Rodrigo等和Liu等通过实验和数值模拟方法研究发现气泡聚并的临界距离随着气泡初始直径的增大和剪切稀化作用的增强而减小。这些研究表明:气泡的形状、大小、上升速度和运动轨迹以及气泡的聚并和破裂等因非牛顿流体的流变特性作用而表现出与其在牛顿流体中不同的特征。而气泡大小以及上升过程中气泡的聚并和破裂行为等会直接影响气液相间有效接触面积和传质效率。目前,涉及鼓泡反应器中牛顿流体体系气液两相传质的研究日益成熟,而非牛顿流体体系中传质特性和规律的研究也获得了许多学者的关注。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。苏州鼓泡塔反应器价格
鼓泡塔反应器广泛应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。例如,各种有机化合物的氧化反应、各种石蜡和芳烃的氯化反应、各种生物化学反应、污水处理曝气氧化和氨水碳化生成固体碳酸氢铵等反应,都采用这种鼓泡塔反应器。鼓泡塔反应器在实际应用中具有以下优点:1、气体以小的气泡形式均匀分布,连续不断地通过气液反应层,保证了气、液接触面,使气、液充分混合,反应良好。2、结构简单,容易清理,操作稳定,投资和维修费用低。苏州鼓泡塔反应器价格上海栋伸机械设备有限公司重信誉、守合同,严把产品质量关,热诚欢迎广大用户前来咨询考察,洽谈业务!
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。当热效应较大时,可在塔内或塔外装置热交换单元,使之变为具有热交换单元的鼓泡塔。为避免塔中的破相返混,当高径比较大时,常采用多段式塔借以保证反应效果。为适应气液通量大的要求或减小气泡凝聚以适用于高薪性液体,使气体提升式鼓泡反应器得到应用,它具有均匀的径向气液流动速度、轴向分散系数较低、传热系数较大、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。挡板的作用是迫使流体沿折流路线流动,避免短路。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。但在高温高压或有固体催化剂存在时,则会出现烧结、堵塞、受热弯曲变形、清洗困难等不少问题,严重影响反应的进行。为了降低鼓泡塔的返混,人们对鼓泡塔结构进行了各种改进,但基本都采用在塔内设置内构件的方法。一种由多对枕式传热板对呈圆柱形排布组成的新型内换热元件,枕式传热板对将整个反应系统空间均匀分隔成若干个通道,起到了有效的导流作用,一定程度上减少了液体物料的返混,提高了反应结果的选择性。中国发明专利提出了一种强化乙炔二聚的鼓泡塔反应器,在鼓泡塔内壁上连接2~8块挡板,挡板可为圆形、矩形或多边形,来减少乙炔气体的返混,使整个乙炔气体的平均浓度提高,加快乙炔二聚反应速率。但液体速度分布测定表明,安装内构件后尽管可使中心处速度下降,但壁处的液体仍然向下面流动,且速度大小与无内构件时完全相同。因此,这种结构只能一定程度上减少塔内的液相返混,且见效甚微。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;
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。在鼓泡塔反应器中,气体由顶部排出而液体由底部引出;苏州鼓泡塔反应器价格
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,其中鼓泡塔应用广;苏州鼓泡塔反应器价格
搅拌鼓泡反应器适用反应系统:气体与黏性液体或悬浮溶液反应系统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。栓塞气泡流动区:小径气泡塔,高表观气速下出现此状态。实验观察到,栓塞气泡流发生在小直径直至0.15m直径的鼓泡反在生产装置中,简单的鼓泡塔往往选择在安静区状态下操作,而气体升湍动区操作。鼓泡塔流动状态分布区区域图OG较低时:气体分布器OG中等时:气体分布器加液体湍动OG较高时:液体湍动使气流破碎成气泡。苏州鼓泡塔反应器价格