气液相反应器及其放大注意事项.pptVIP

首先应根据气液反应中传质与反应过程各自的特点来进行选型,并确定相应的操作方式(连 续 或 半 连续 操 作)。 1) 气/液比大的情况。当伴有快速反应,且过程阻力主要在气膜传质方面,则应选用气相为连续相,湍动程度较高而相界面大的喷雾塔、填料塔型式。而在气相中被吸收组份的 浓度很高,反应又快,过程属液膜控制时,液 体容量将显得重要,应选用液相为连续相, 湍动较大,利于液相传质而相界面大的板式塔、泡罩塔型式。 2 )液 /气比很大的情况。当反应速度慢,而过程属液膜控制,且液相中返混的影响可以不计时,应选用液相为连续相,液体容量大而相界面小的鼓泡塔、鼓泡搅拌釜型式。 可用“双膜理论”及反应动力学来确定液相反应发生的地方(相界面、液膜、液相主体),以便 合理地选定气液比相界面,同时还必须考虑界面及液相主体的流动状况,气液相的混合机构以及停留时间分布等重要因素。 必须知道气相到液相的扩散速度及其化学反应的动力学速度。比如当液体成滴状分散在气相中，气相传质系数KG高，液相传质系数KL低。如果气体以气泡状态分散于液体时，则液相传质系数KL高，而气相传质系数KG低。 应根据反应热的计算,温度控制的要求,气液相的流体力学条件来进行总传热系数的计算, 最后结合实际情况来正确决定换热元件的型式,大小和位置。 显然,若能对所述诸点均能正确考虑,对该气液反应的物理与化学的实质有一 确切认识的话 ,就能对该过程用数学方程的形式来加以描述,从而进行数学模拟放大。但是往往由于这 一 简化的“双膜理论”的基本假定与实际现象存在较大的差异,并且实际的反应机构又非常复杂 ,这样就会在基于实验室数据来进行放大的过程中出 现所谓的“放大效应” ,因此,在工程放 大过程中,应尽量减小或避免这一“放大效应”。 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * * * * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering * 化学反应工程/气液反应过程及反应器 Chemical Reaction Engineering 气液相反应器及其放大注意事项 1 工业生产对气液反应器的要求： （1）较高的生产强度 （2）有利于反应选择性的提高 （3）有利于降低能量消耗 （4）有利于反应温度的控制 （5）应能在较少流体流率下操作 （1）较高的生产强度 （a)气膜控制情况 　 气相容积传质系数大的反应器： 　 液体高度分散； 　 气体高速湍动。 可选用喷射、文氏等反应器 （b）快速反应情况 　 反应基本上是在界面近旁的反应带（液膜）中进行，要求反应器：表面积较大，具备一定的液相传质系数。 可选用填料反应器和板式反应器 （c）慢速反应情况 　 反应基本上是在液相主体中进行，要求反应器：液相反应容积较大。 可选用鼓泡反应器，搅拌鼓泡反应器 （2）有利于反应选择性的提高 平行副反应：如主反应快于副反应，则采用储液量较少的反应设备 连串副反应：返混较少的反应器，或半间歇 （3）有利于降低能量消耗 反应热的回收，压力能的回收，分散液体所需要的动力。（4）有利于反应温度的控制 降膜、板式塔、鼓泡塔：易；填料塔：难（5）应能在较少流体流率下操作 填充床反应器、降膜反应器和喷射反应器有限制。 * 2 气液反应器的类型 气液反应器有许多类型，