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氣液分散和加氫攪拌器

作者:www.shsjjd88.com時間:2021-01-27 09:40
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    氣液分散與反應(yīng)問題在化工和醫(yī)藥中是經(jīng)常遇到的,例如硝基芳烴、脂肪腈、烯烴和炔烴的液相催化加氫反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、羰基化反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。其共同特點(diǎn)是反應(yīng)速率受氣/液傳質(zhì)的控制,而氣/液傳質(zhì)涉及到氣體分散、氣體循環(huán)、以及固體催化劑懸浮等過程,問題變得比較復(fù)雜。

       由于氣液的不相容性,且密度差別非常大,氣液反應(yīng)器中未反應(yīng)的氣體聚積在反應(yīng)器內(nèi)的上部空間,嚴(yán)重影響反應(yīng)速率和效率。同時,固體催化劑懸浮的不均勻也約束了反應(yīng)的速率。為提高反應(yīng)速率,工業(yè)上一般采用氣體外循環(huán)(A)液體外循環(huán)(B)氣體內(nèi)循環(huán)(C)三種方式。

     A 氣體外循環(huán)是將反應(yīng)氣體從氣相空間引出,氣體通過壓縮機(jī)增壓后再從反應(yīng)器底部通入,在攪拌器的配合下,可得到較大的持氣量和相接觸面積,從而提高反應(yīng)速率,其優(yōu)點(diǎn)是可得到任意的氣體循環(huán)量,缺點(diǎn)是需要大量的氫氣循環(huán)設(shè)備,增加了裝置的復(fù)雜性和資金投入;

    B 液體外循環(huán)是用離心泵將反應(yīng)液體從反應(yīng)器底部抽出,通過文丘里管抽吸反應(yīng)器氣相空間內(nèi)的反應(yīng)氣體,在一文丘里管內(nèi)充分混合與分散,可得到十分細(xì)小的氣泡,大幅度提高氣液相接觸面積和反應(yīng)速率。液體外循環(huán)式的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速率快,可連續(xù)生產(chǎn),傳熱方便等,缺點(diǎn)是能耗大,對循環(huán)泵的要求十分苛刻,且投資大;

    C 氣液內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器即自吸式氣液反應(yīng)器,是一種不用額外的氣體輸送機(jī)械而能自行吸入反應(yīng)器上部空間氣體進(jìn)行氣液接觸的反應(yīng)裝置,通過空心渦輪攪拌器在料液混合的同時不斷吸入液面上的反應(yīng)氣體,達(dá)到氣液循環(huán)與分散目的,同時,組合使用的高效軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在反應(yīng)器內(nèi),達(dá)到快速反應(yīng)的目的。

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