气液相反应器的选型



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1、张 宇152081702011按气液相接触方式可分为:气泡型(鼓泡塔、板式塔、通气搅拌釜)液滴型(喷洒塔、喷射反应器、文丘里反应器)液膜型(填料塔塔、湿壁塔)填料塔1 .结构 塔体 填料 填料压板 支承板 液体分布器2. 工作原理液体自塔顶加入,通过液体分布器均匀喷洒于整个塔截面上,与从塔底部加入的气体,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。3. 操作方式连续操作气体、液体连续进料并流操作逆流操作4. 主要优点1)结构简单,适应各种腐蚀性介质;2)气液相流率的允许变化范围较大;3)气液相流型均接近于活塞流;4)单位液相体积的相界面积大,持液量小。填料塔填料塔5.主要缺点1)液相停留时间短,对
2、慢反应不合适;2)不能用于液体流率太低的场合;3)气相或液相中含有悬浮杂质或生成固体产物时不宜试用;4)传热性较差。喷洒塔1.结构2.工作原理3.操作方式4.主要优点1)结构简单,空体积大,流体阻力小;2)处理含固体杂质或会生成固体产物的气液反应过程时无堵塞之虞;3) 将反应器和干燥器的功能结合起来。喷洒塔喷洒塔5.主要缺点1)持液量和单位反应器体积相界面积均比填料塔小;2)液相传质系数较小;3)存在一定程度的气相反混。板式塔1 .结构 塔体 塔板 降液管 溢流堰2. 工作原理液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出。每块塔板上保持一定高度的液层,气体以气泡形式分散于液层中。3.
3、 操作方式连续操作气体、液体连续进料板式塔4.主要优点1)单位体积气液相界面积、气液传质系数和 持液量均较填料塔大;2)液相反混程度很小;3)便于除热和供热;4)调节液层高度,满足不同液体流率和停留时间的要求。板式塔5.主要缺点1)结构较复杂;2)塔板材料的经济问题;3)板式塔气体流动阻力较填料塔大。鼓泡塔1 .结构气体分布器换热装置水平多孔隔板3. 操作方式连续操作气体、液体连续进料半间歇操作气相连续进料,液相分批进料并流操作、逆流操作2. 工作原理气体从塔底经气体分布器通过喷嘴以气泡形式通过液层,气相中反应物溶入液相并进行反应。鼓泡塔4.主要优点1)结构简单,无运动部件,对加压反应和腐蚀性
4、物系均可使用;2)单位体积持液量大;3)可以设置换热面移去或提供热量。鼓泡塔5.主要缺点1)单位液相体积相界面积小;2)液相反混大;3)存在一定程度的气相反混。鼓泡塔6.改进形式通气搅拌釜1.结构2.工作原理3.操作方式通气搅拌釜4.主要优点1) 气液相界面积增大;2)便于供热和除热;3)传质系数比较高。通气搅拌釜5.主要缺点1)反应器中气液两相均成全混流;2)搅拌消耗一定的能量;3)在高压下,搅拌器的机械结构和密封问题。喷射反应器1.结构2.工作原理3.操作方式4.主要优点结构简单,设备费用低,单位液相体积相界面积大,液膜传质系数高5.主要缺点消耗能量,持液量小喷射反应器 生产能力 能耗 设备投资 操作性能 选择性气液相反应器的选型选型的核心问题是什么?传质反应动力学八田数Ha气液相反应器的选型气液相反应器的选型气液相反应器的选型Thank You 壁流现象 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。 后果:壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。 解决办法:当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。