反应器-3气液相反应器的选择.ppt

《反应器-3气液相反应器的选择.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、气液相反应器的选择概述气液相反应的基本类型在反应过程中至少有一种反应物在气相，另一些物质在液相，气相中的反应物必须传递到液相中，然后在液相中发生化学反应，这种类型的反应称气液相反应。应用：气体的净化和分离生产化工产品气液相反应的特殊性在气液相反应体系中，气相往往是反应物，而液相则可能有几种情况：1、液相也是反应物2、液相是催化剂3、液相中既有反应物又有催化剂气液相反应的工业应用工业反应工业应用举例有机物氧化链状烷烃氧化成酸；对二甲苯氧化生产对苯二甲酸；环已烷氧化生产环已酮；乙醛氧化生产醋酸；乙烯氧化生产乙醛有机物氯化苯氯化为氯化苯；十二烷烃的氯化；甲苯氯化为氯化甲

2、苯；乙烯氯化有机物加氢烯烃加氢；脂肪酸酯加氢其他有机反应甲醇羟基化为醋酸；异丁烯被硫酸所吸收；醇被三氧化硫硫酸盐化；烯烃在有机溶剂中聚合酸性气体的吸收SO3被硫酸所吸收；NO2被稀硝酸所吸收；CO2和H2S被碱性溶液所吸收；气液相反应器的基本类型气液相反应器按气液相接触形态可分为：气体以气泡形态分散在液相中（鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器）液体以液滴状分散在气相中（喷雾、喷射和文氏反应器）液体以膜状运动与气相进行接触（填料塔反应器和降膜反应器）特点：a.气相既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率；b.鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维

3、修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。c.鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效率较低。应用：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。鼓泡塔反应器填料塔反应器特点：a.液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而与气相接触进行反应，故液相主体量较少。b.填料塔反应器气体压降很小，液体返混极小，是一种比较好的气液相反应器。应用：适用于瞬间、界面和快速反应。板式塔反应器特点:a.板式塔反应器中的液体是连续相而气体是分散相，借助于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化学反应；b.能在单塔中直接获得极高的液相转化率；c.板式塔反应器的

4、气液传质系数较大，可以在板上安置冷却或加热元件，以适应维持所需温度的要求；d.但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较小等缺点。应用：板式塔反应器适用于快速及中速反应。膜式反应器膜反应器特点：a.通常借助管内的流动液膜进行气液反应，管外使用载热流体导入或导出反应热。b.降膜反应器还具有压降小和无轴向返混的优点。c.由于降膜反应器中液体停留时间很短，d.降膜管的安装垂直度要求较高，液体成膜和均匀分布是降膜反应器的关键，工程使用时必须注意。应用：降膜反应器可用于瞬间、界面和快速反应，它特别适用于较大热效应的气液反应过程；不适用于慢反应；也不适用于处理含固体物质

5、或能析出固体物质及粘性很大的液体。喷雾塔反应器特点：a.液体以细小液滴的方式分散于气体中，气体为连续相，液体为分散相，b.具有相接触面积大和气相压降小等优点。c.具有持液量小和液侧传质系数过小，气相和液相返混较为严重的缺点。应用：适用于瞬间、界面和快速反应，也适用于生成固体的反应。搅拌釜式反应器搅拌鼓泡釜式反应器特点：a.反应器内气体能较好地分散成细小的气泡，增大气液接触面积。b.反应器内液体流动接近全混流，同时能耗较高。应用：搅拌釜式反应器适用于慢反应。气液相反应器的选型若是传质控制应选择气液接触面积大、持液量较小的反应器；若是化学反应控制则应选择持液量大的反应

6、器；反应极快热效应又很大，对传热的要求高时刻选择膜式塔；当液体的处理量大、反应较慢、换热要求较高时刻选用鼓泡塔；当有悬浮固体催化剂颗粒时可选用搅拌釜式反应器，此时为气液固三相，称做於浆反应器用于化学吸收时可选用填料塔和喷雾塔，这种场合气体浓度比较低，对处理后尾气要求不严格；当用于生产化学品时，反应若极快（瞬时反应），由传质控制，可选用填料塔和喷雾塔，它们的相界面积大、持液量低；对快反应和中速反应可选用板式塔和鼓泡塔，这两种反应器的持液量都比较大；鼓泡塔反应器的基本结构简单鼓泡塔1-塔体；2-夹套；3-气体分布器；4-塔体；5-挡板；6-塔外换热器；7-液体捕集器；

7、8-扩大段1、塔体：2、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。气体升液式鼓泡塔1-筒体；2-气升管；3-气体分布器塔内装有气升管，引起液体形成有规则的循环流动，可以强化反应器传质效果，并有利于固体催化剂的悬浮。特点：在这种鼓泡塔中气流的搅动比简单鼓泡塔激烈得多。填料塔填料塔的结构与特点填料的类型填料塔的内件填料塔的结构与特点1.填料塔的结构填料层：提供气液接触的场所。液

8、体分布器：