文档介绍：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
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。
结构
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。
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uOG决定
※空塔气速uOG=v0/At
安静区:uOG<~6cm/s 气体通过分布器几乎呈分散的有次序的鼓泡,既能达到一定的流量,又很少出现返混。
过渡区:~6<uOG<8cm/s
湍动区:uOG>8cm/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。
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。

形状:db< 垂直上升的坚实圆球.
≤db≤ 螺旋式摆动上升的椭圆球
db> 垂直上升的菌帽状
条件:
<200
气泡群的直径的计算
:
:
:
含气率:
单位体积充气层内气体所点的体积分率。
εOG:静态气含率。液体不流动时的气含率。
εG: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
鼓泡塔的气体压降ΔP:
ΔP=分布板小孔压降+鼓泡塔静压降
= kpa
式中 C2= (小孔阻力系数)
u0:小孔气速,m/s
鼓泡层密度,kg/m3
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。