气液分散与反应问题在化工和医药磁力反应釜的应用中是经常遇到的,例如硝基芳烃、脂肪腈、烯烃和炔烃的液相催化加氢反应釜、烷基化反应、羰基化反应、氧化反应等。其共同特性是反应速率受气/液传质的控制,而气/液传质触及到气体分散、气体循环、以及固体催化剂悬浮等过程,问题变得比拟复杂。 由于气液的不相容性,且密度差异十分大,气液反应器中未反应的气体聚积在反应器内的上部空间,严重影响反应速率和效率。同时,固体催化剂悬浮的不平均也约束了反应的速率。为进步反应速率,工业上普通采用气体外循环、液体外循环和气体内循环三种方式。在磁力反应釜,加氢反应釜,磁力驱动反应釜得到充沛的应用。 ·A气体外循环是将反应气体从气相空间引出,气体经过紧缩机增压后再从反应器底部通入,在磁力搅拌器的配合下,可得到较大的持气量和相接触面积,从而进步反应速率,其优点是可得到恣意的气体循环量,缺陷是需求大量的氢气循环设备,增加了安装的复杂性和资金投入; ·B液体外循环是用离心泵将反应液体从反应器底部抽出,经过文丘里管抽吸反应器气相空间内的反应气体,在一文丘里管内充沛混合与分散,可得到非常细小的气泡,大幅度进步气液相接触面积和反应速率。液体外循环式的优点是反应速率快,可连续消费,传热便当等,缺陷是能耗大,对循环泵的请求非常苛刻; ·C气液内循环反应器即自吸式气液反应器,它是气/液反应安装的中心技术之一,是一种不用额外的气体保送机械而能自行吸入反应器上部空间气体停止气液接触的反应安装,经过特殊设计的空心涡轮搅拌器在料液混合的同时不时吸入液面上的反应气体,到达气液循环与分散目的,同时,组合运用的高效轴流桨能将气体与固体催化剂平均地弥散在反应器内,到达快速反应的目的。 |