鼓泡塔反應(yīng)器的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)

1、鼓泡塔反應(yīng)器鼓泡塔反應(yīng)器的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)鼓泡塔反應(yīng)器的傳質(zhì)鼓泡塔反應(yīng)器的計(jì)算,鼓泡塔反應(yīng)器鼓泡塔反應(yīng)器的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu),特點(diǎn)：塔內(nèi)充滿(mǎn)液體，氣體從反應(yīng)器底部通入，分散成氣泡沿著液體上升，既與液相接觸進(jìn)行反應(yīng)同時(shí)攪動(dòng)液體以增加傳質(zhì)速率。這類(lèi)反應(yīng)器適用于液體相也參與反應(yīng)的中速、慢速反應(yīng)和放熱量大的反應(yīng)。 鼓泡塔反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、易控制、易維修、防腐問(wèn)題易解決，用于高壓時(shí)也無(wú)困難。 鼓泡塔內(nèi)液體返混嚴(yán)重，氣泡易產(chǎn)生聚并，故效率較低

2、。,結(jié)構(gòu),塔體：氣體分布器：使氣體分布均勻，強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)。是氣液相鼓泡塔的關(guān)鍵設(shè)備之一?！　　　　　⌒褪剑憾嗫装?　　　　　　噴嘴 　　　　　　多孔管等3、換熱裝置： 夾套式：熱效應(yīng)不大時(shí)。 蛇管式：熱效應(yīng)較大時(shí)。 外循環(huán)換熱式：熱效應(yīng)較大時(shí)。4、水平多孔隔板：提高氣體分散度，減少液體縱向循環(huán)。,鼓泡塔的傳遞特性,鼓泡塔的流體力學(xué)特性 塔內(nèi)液體

3、流動(dòng)狀態(tài)：由空塔氣速u(mài)OG決定 ※空塔氣速u(mài)OG=v0/At 安靜區(qū)：uOG8cm/s 氣泡不斷地分裂、合并，并產(chǎn)生激烈無(wú)定向運(yùn)動(dòng)。塔內(nèi)液體擾動(dòng)劇烈，返混嚴(yán)重，流型接近CSTR。,氣泡尺寸 a. 氣泡的形成： uOG較低時(shí)：氣體分布器 uOG中等時(shí)：氣體分布器加液體湍動(dòng) uOG較高時(shí)：液體湍動(dòng)使氣流破碎成氣泡。,b.單個(gè)氣泡的形狀和直徑 形狀：db1.0cm

4、 垂直上升的菌帽狀 條件：,<200,氣泡群的直徑的計(jì)算,a.當(dāng)量比表面直徑dVS：,b.體積平均直徑dV：,c.幾何平均直徑dg：,含氣率： 單位體積充氣層內(nèi)氣體所點(diǎn)的體積分率。 εOG：靜態(tài)氣含率。液體不流動(dòng)時(shí)的氣含率。 εG：動(dòng)態(tài)氣含率。液體連續(xù)流動(dòng)時(shí)的氣含率。,比相界面a： 單位反應(yīng)器有效體積氣泡的表面積。m2/m3,鼓泡塔的氣體壓降ΔP： Δ

5、P=分布板小孔壓降+鼓泡塔靜壓降 = 　　　　　　　　　 kpa 式中 C2=0.8 （小孔阻力系數(shù)） 　　 u0：小孔氣速，m/s　　　 鼓泡層密度,kg/m3,,鼓泡塔的傳質(zhì)一般氣膜傳質(zhì)阻力較小，可以忽略，液膜傳質(zhì)阻力的大小決定了傳質(zhì)速率的快慢。欲提高單位相界面的傳質(zhì)速率，即提高傳質(zhì)系數(shù)，則必須提高擴(kuò)散系數(shù)。擴(kuò)散系數(shù)不僅與液體物理性質(zhì)有關(guān)，而且還與反應(yīng)

6、溫度、氣體反應(yīng)物的分壓或液體濃度有關(guān)。當(dāng)鼓泡塔在安靜區(qū)操作時(shí)，影響液相傳質(zhì)系數(shù)的因素主要是氣泡大小、空塔氣速、液體性質(zhì)和擴(kuò)散系數(shù)等；而在湍動(dòng)區(qū)操作時(shí)，液體的擴(kuò)散系數(shù)、液體性質(zhì)、氣泡當(dāng)量比表面積以及氣體表面張力等，成為影響傳質(zhì)系數(shù)的主要因素。,,,,,計(jì)算液膜傳質(zhì)過(guò)程可用以下公式：,鼓泡塔中的傳熱,傳熱方式：三種利用溶劑、反應(yīng)物或產(chǎn)物氣化帶走熱量。利用液體外循環(huán)冷卻器移走熱量。利用夾套、蛇管或列管式冷卻器移走熱量。,鼓泡塔反應(yīng)

7、器的計(jì)算,,反應(yīng)器體積,充氣層的體積：VR=VG+VL,分離空間體積：VE,,頂蓋死區(qū)體積：VC,VL: 半連續(xù)操作時(shí)：VL=VOL(τ+τ') 連續(xù)操作時(shí)：VL=VOL 其中：（-rA）':實(shí)測(cè)的宏觀速度。,,VG：VR：,,,4、VE： 當(dāng)液滴移動(dòng)速度小于0.0001m/s HE=αED 當(dāng)D<1.2m H

8、E≥1m D≥1.2m αE=0.75,,VC： 式中 ：形狀系數(shù)，球蓋： =1 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭： =2,,,,,反應(yīng)器直徑和高度的計(jì)算D mH H=HR+HE+HC,,,