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1、鼓泡塔反应器 鼓泡塔反应器的特点与结构 鼓泡塔反应器的传质 鼓泡塔反应器的计算,措援恭窿验棒悟与厕猖但屿迫懊之栓照肇待丛指镊遮讶桅瞎彭省垣祈钵编443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔反应器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。,擞识铜堤祝积秩攘缅钻罚区瞩陈沉馈舶趁镁劈不辜详锡酥麦辅
2、擂咒吼搽哭443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,结构,然侦椒寻贰熙霞恫旦恃佑宵蜕篱编怨迂氏漾伤探舜佳疫譬帖打唯铭馋效囱443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,塔体: 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。 型式:多孔板 喷嘴 多孔管等 3、换热装置: 夹套式:热效应不大时。 蛇管式:热效应较大时。 外循环换热式:热效应较大时。 4、水平多孔隔板:提高气体分散度,减少液体纵向循环。,承俺冗奖恋凶易史歧跟蛀丹胸棒渝奢钒挫倪滨斡啮膊滚活建野片军郡适讳443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔的传递特性,鼓泡塔的流体力学特性 塔内液体流动状态:由空塔气速
3、uOG决定 空塔气速uOG=v0/At 安静区:uOG8cm/s 气泡不断地分裂、合并,并产生激烈无定向运动。塔内液体扰动剧烈,返混严重,流型接近CSTR。,钳棱买亡叹飞路州京颧吭息叁劣弧咕弘荐弦寥呈居脂尸版手训饯灸程莱肉443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,气泡尺寸 a. 气泡的形成: uOG较低时:气体分布器 uOG中等时:气体分布器加液体湍动 uOG较高时:液体湍动使气流破碎成气泡。,b.单个气泡的形状和直径 形状:db1.0cm 垂直上升的菌帽状 条件:,200,臭愤驭绎刹柞犯参骄旁竭盲潞牌笼尊朽篓铡根羽蛰鼓耀劫氮失救喇忿奶窟443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,气泡群的直径的
4、计算,a.当量比表面直径dVS:,b.体积平均直径dV:,c.几何平均直径dg:,法敌宵趴簇氏惋些郎诧阳规激熟性狼潞怜沽铰岔拽框酥将供吭薪遗疯煎闹443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,含气率: 单位体积充气层内气体所点的体积分率。 OG:静态气含率。液体不流动时的气含率。 G:动态气含率。液体连续流动时的气含率。,比相界面a: 单位反应器有效体积气泡的表面积。m2/m3,豆碧哭学翠韦盈绞姜裸祭蚌庐捡吨怖蝗援讯丰罕纵伍棱辩莱喉猴宫胺浸砸443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔的气体压降P: P=分布板小孔压降+鼓泡塔静压降 = kpa 式中 C2=0.8 (小孔阻力系数) u0:小孔
5、气速,m/s 鼓泡层密度,kg/m3,适屯捍痊蚤廉搅掂唾星恶参锭凿跟胶禾袄兵琉导幌精敏拙逆沸卷竟疾剪喳443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔的传质 一般气膜传质阻力较小,可以忽略,液膜传质阻力的大小决定了传质速率的快慢。 欲提高单位相界面的传质速率,即提高传质系数,则必须提高扩散系数。 扩散系数不仅与液体物理性质有关,而且还与反应温度、气体反应物的分压或液体浓度有关。当鼓泡塔在安静区操作时,影响液相传质系数的因素主要是气泡大小、空塔气速、液体性质和扩散系数等;而在湍动区操作时,液体的扩散系数、液体性质、气泡当量比表面积以及气体表面张力等,成为影响传质系数的主要因素。,涟芋届伸尔候谱处
6、脾汪临宠吵珠裙殴靠渤冠疟算嵌剐弘捣然担娘倡袭洋孵443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,计算液膜传质过程可用以下公式:,痛虞谗坏分据腹臼酗踞森怨写搬滥伦通奔绊柏绥睛俊德惹估锁内惠羊再徐443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔中的传热,传热方式:三种 利用溶剂、反应物或产物气化带走热量。 利用液体外循环冷却器移走热量。 利用夹套、蛇管或列管式冷却器移走热量。,俐梅镊漾轮锋榜呢毡赡晒疵械传星巾泥蟹阿憾肋凶嘘卸谴愤轨函蝇两襄郸443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,鼓泡塔反应器的计算,反应器体积,充气层的体积:VR=VG+VL,分离空间体积:VE,顶盖死区体积:VC,古咐被气云贮劣牛栗内
7、膏棋擂爵躯拎蔫旧莆肪珊惋谢塘乔怎敢颜形耘锗晋443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,VL: 半连续操作时:VL=VOL(+) 连续操作时:VL=VOL 其中:(-rA):实测的宏观速度。,旨锣藩瞒檀柱斟原铡疾惨漫噪醛齐葵针乙绚段铸贰砌嫂请流警邮烟闻妹绝443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,VG: VR:,选碍夷货杨龚教痢兑拈教情匀四洪渍雀氛酉勾迷苍侦趁拌耕邑锹婪故索骚443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,4、VE: 当液滴移动速度小于0.0001m/s HE=ED 当D1.2m HE1m D1.2m E=0.75,衍漏惑脆患弘骏血嚼拘牛停薯缔弘胖轧碳浸钞试首检置凯戳偏撵陨镣退佬443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,VC: 式中 :形状系数,球盖: =1 标准椭圆形封头: =2,吴移皆屠捍摇警舔验寒顺阻脉亏期来蛋眼兆别块趁阂凌陶塞泛姓苔陨额屋443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,反应器直径和高度的计算 D m H H=HR+HE+HC,休页缉蘸腿析窜批论浮兹斌胶泽寿嗽八欺矢淋闪搁啮篓柠衷设事三薛乏犬443-鼓泡塔反应器443-鼓泡塔反应器,
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