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氣固液三相攪拌反應技術

SuoFu Machinery

氣液攪拌技術背景

氣液分散與反應問題在化工和醫藥中是經常遇到的,例如硝基芳烴、脂肪腈、烯烴和炔烴的液相催化加氫反應、烷基化反應、羰基化反應、氧化反應等。其共同特點是反應速率受氣/液傳質的控制,而氣/液傳質涉及到氣體分散、氣體循環、以及固體催化劑懸浮等過程,問題變得比較復雜。

由于氣液的不相容性,且密度差別非常大,氣液反應器中未反應的氣體聚積在反應器內的上部空間,嚴重影響反應速率和效率。同時,固體催化劑懸浮的不均勻也約束了反應的速率。為提高反應速率,工業上一般采用(A)普通攪拌機B氣體外循環式、C液體外循環式、D氣體內循環式幾種形式;

A 普通攪拌機 B 氣體外循環式 C 液體外循環式 D 氣體內循環式

A、普通攪拌機:

液體表面形成湍流,與氣體相互接觸,兩相接觸面積較小,生產效率低下,且能耗大;反應時會有大量的氣體聚集在釜的上部無法反應;

B、氣體外循環式:

1、可得到較多的氣體循環量,已增加接觸面積;

2、氣泡在液體中的分布不夠均勻;

3、需要氣體循環設備,結構較復雜,投資較大。

C、液體外循環式:

1、氣泡直徑小,兩相接觸面積大,并適合連續生產;

2、輔助裝置結構復雜,高能耗,高故障率,投資大;

3、氣體分布有局限性。

D、氣體內循環式:

1、能重新將聚集到釜內上部的氣體吸入液體并均勻的分散開,形成連續(自吸式攪拌機)不斷的氣液混合體系;

2、整體結構緊湊,運行故障率低,安全可靠性高;

3、氣泡細小且分布均勻,兩相接觸面積大幅度提高。

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