根据液体在固定床中的存在状态可将持液量分为动持液量和静持液量两种,其中动持液量是指连续不断流经床层的液体占整个固定床床层的体积分率,静持液量是指停留在滞留区、反应器壁面和填料表面的液体占整个固定床床层的体积分率。而床层持液量是指动持液量和静持液量之和。持液量与床层中液体的流动状态有关,对于床层中液体的平均停留时间的测定和计算具有一定的指导意义。另外固定床鼓泡反应器中进行的化学反应一般具有比较大的反应热,而床层中流动的液体对于移除反应热有比较好的效果,因此持液量对于固定床反应器的安全也有比较大的影响。鼓泡反应器的优点:无运动部件。盐城鼓泡反应塔装置定做
鼓泡反应器主要形式:①鼓泡塔:气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层,气相中的反应物溶入液相并进行反应,气泡的搅拌作用可使液相充分混合。鼓泡塔结构简单,没有运动部件,适用于高压反应或腐蚀性物系。②鼓泡搅拌釜:又称通气搅拌釜,利用机械搅拌使气体分散进入液流以实现质量传递和化学反应。常用的搅拌器为涡轮搅拌器,气体分布器安装在搅拌器下方正中处。鼓泡搅拌釜因搅拌器的形式、数量、尺寸、安装位置和转速都可进行选择和调节,故具有较强的适应能力。当反应为强放热时,上述两种反应器均可设置夹套或冷却管以控制反应温度;还可在反应器内设导流筒,以促进定向流动;或使气体经喷嘴注入,以提高液相的含气率,并加强传质。盐城鼓泡反应塔装置定做鼓泡反应器的优点:温度容易控制。
鼓泡反应器的填料塔是立罐内装以填料,来分散气流和水流,并促进混合。用于气体净化的填料塔,通常称作吸收塔,一般以气液逆流方式运行。从乙醇胺液中吸收二氧化碳和硫化氢便是一例。某些填料也可以起催化剂作用来促进反应。当三氧化二铁催化剂用于填料塔内,同惰性填料相比,提高了臭氧氧化酚水溶液的臭氧利用率。填料塔采用逆流运行,但是带催化的填料塔逆流顺流操作都可以。在后一种情况下同向升流和同向降流操作都能遇到。升流可提供较好的气液混合,但会碰到压降较高和流量限制问题。同向降流以连续气相和分散液相方式通过催化填料,通常称作“滴滤床反应器”。填料塔可提供大的界面面积,因此,它们适用于受传质控制的反应。它们不需要大的压降,但在运行范围方面多少有些受限制。因为液体和气体基本上在同一通道内通过塔填料,对于有效运行来说,液体和气体负荷的范围较窄。塔内可能发生孤立温度偏离。
流体体积法模拟鼓泡塔反应器:表面张力模型影响:(1)在不会影响模拟结果的准确性,也无需消耗过多的计算机资源的条件下,对于所模拟的反应器,当网格精度为1.0mm,网格总数为67500时,可以得到无差异化的网格单独性模拟结果。(2)模拟结果与实验结果拟合良好,证明所建立的CFD-VOF方法可以准确地反映出气液鼓泡塔内的速度场分布。(3)不同表面张力模型得到的模拟结果趋势一致,且与实验结果基本拟合。反应器中轴线区域的流体具有较大的轴向速度而近壁面区域呈现流体回流现象。在反应器中轴线区域,较低位置处的流体具有较高的轴向速度,较高位置处的流体具有较低的轴向速度。(4)对气体入口分布装置的考察发现,大孔气体入口条件下,气泡羽流更加蜿蜒曲折,且气泡群的破碎现象更加明显;小孔气体入口条件下,气体流道则要笔直得多。(5)对入口气速的考察发现,在高入口气速条件下,气泡羽流更加蜿蜒曲折,且气泡群的破碎现象更加明显;低气速入口条件下,气体流道更加笔直。在合速度大小方面,入口气速的提高对合速度分布的影响不明显。鼓泡反应器的优点:结构简单。
许多废水处理装置涉及非牛顿型流体中的多相流动和传质问题,研究其中的气液传质过程有助于实现装置的优化设计和高效节能运行。以鼓泡反应器内清水和不同质量分数的羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液为实验对象,分别研究气相表观气速和液相流变特性对气泡尺寸分布、全局气含率和体积氧传质系数的影响。实验结果表明,液相的流变特性对其传质特性参数均有较大影响。与清水相比,CMC水溶液中气泡平均直径和分布范围更大;清水和CMC水溶液的全局气含率均随表观气速的增加而增大;CMC水溶液的体积氧传质系数随CMC水溶液质量分数的增加而减小。基于实验研究,得出修正的体积氧传质系数公式和适用于幂律型非牛顿流体流动体系氧传递过程的无量纲关联式,可比较好地实现非牛顿流体流动的废水处理装置中气液传质参数的计算。鼓泡塔的液相轴向返混系数正比于表观气速的0.3~0.5次方以及塔径的1.25~1.5次方。盐城鼓泡反应塔装置定做
鼓泡塔反应器是一种气-液或气-液-固多相接触与反应装置,在多个领域有普遍应用。盐城鼓泡反应塔装置定做
鼓泡反应器的特点是气相高度分散在液相之中,具有大的液体持有量和相际接触面,传质和传热效率较高,适用于缓慢化学反应和高度放热的情况;同时,鼓泡反应器结构简单,塔内充满液体,气体自塔下方流入,通过气体分布器均布后成气泡向上流,操作稳定,投资和维修费用低。但是鼓泡塔单位体积的相界面积则是所有塔式反应器中较小的一种,因此,过程中传质影响明显的气液反应不宜采用鼓泡塔。此外,塔内液相的返混和气相的压降也较大。为了保证气体沿截面的均匀分布,鼓泡塔的直径不宜过大,一般在2~3m以内。盐城鼓泡反应塔装置定做
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