Газожидкостный реактор
Cтраница 1
 |
Каскад реакторов с рециклом газа. [1] |
Газожидкостные реакторы могут работать как при периодической загрузке жидкости, так и при непрерывной ее подаче. [2]
 |
Расположение мешалки и барботера в реакторе-котле. [3] |
Газожидкостные реакторы предназначены для осуществления химических превращений в жидкости, в объем которой из газа вносится один или несколько реагирующих компонентов. Чаще этим компонентом является труднорастворимый газ, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкостном слоевблизи границы раздела фаз. [4]
 |
Расположение мешалки и барботера в реакторе-котле. [5] |
Газожидкостные реакторы предназначены для осуществления химических превращений в жидкости, в объем которой из газа вносится один или несколько реагирующих компонентов. Чаще этим компонентом является труднорастворимый газ, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкостном слое вблизи границы раздела фаз. Из всего разнообразия газожидкостных реакторов здесь будут рассмотрены наиболее распространенные реакторы-котлы с механическим диспергированием газа в жидкости, барботаж-ные колонны и газлифт-ные кожухотрубчатые реакторы. [6]
Газожидкостные реакторы конструктивно сходны с абсорберами в связи с необходимостью межфазного массопереноса. Как и при абсорбции, применяют, например, насадочные колонны и аппараты с барботажными тарелками. Однако реакции сопровождаются значительно большим тепловым эффектом, чем физическая абсорбция, поэтому в отличие от абсорберов реакторы всегда снабжают теплообменными элементами. [7]
Газожидкостные реакторы пленочного типа используются для осуществления некоторых очень быстрых экзотермических жидкофазных реакций. При этом имеет место динамическое взаимодействие контактирующих фаз. Вот почему в реакционный газ добавляют некоторое количество инертного газа - азота, диоксида углерода, воздуха, а параметры жидкой фазы поддерживают строго постоянными. Заметим, что время контакта фаз в реакторе зависит от теплового эффекта реакции, температуры стенок и скорости теплообмена. Основными достоинствами пленочных потоков, используемых в газожидкостных реакторах, являются высокая скорость теплопереноса, просто определяемые геометрические и гидродинамические характеристики, а также хорошо контролируемые температурный и реакционный режимы. [8]
В качестве газожидкостных реакторов часто применяют насадоч-ные или тарельчатые колонны, используемые для процессов абсорбции. Если жидкость служит катализатором, эти аппараты отличаются от абсорберов тем, что жидкость циркулирует в системе по замкнутому контуру. Насадочные колонны просты по устройству и обеспечивают значительную поверхность контакта реагирующих газа и жидкости даже в небольшом объеме. Жидкость стекает по поверхности насадки в виде тонкой пленки, а газ движется противотоком. Их гидравлическое сопротивление невелико, и, следовательно, расход энергии на перемещение газов незначителен. Колонны обычно изготовляют из стали с дополнительным покрытием из материала, стойкого к коррозионному действию рабочей среды. Применяют также колонны из чугуна, керамики ( в производстве серной кислоты) - футерованные графитом или кислотоупорным кирпичом. [9]
Перемешивание в газожидкостных реакторах может осуществляться также за счет гидродинамических эффектов - газлифтного или инжекционного. [10]
Ко второму классу газожидкостных реакторов относятся аппараты, в которых катализатор находится в подвижном состоянии. По способу переноса количества движения от жидкой фазы к твердым частицам этот класс аи - паратов можно разделить на несколько разновидностей, среди которых особое место имеют реакторы с трехфазным псевдоожижекным слоем. [11]
Сложность гидродинамической обстановки в газожидкостных реакторах не позволяет пока достаточно строгим анализом получить уравнения для расчета коэффициентов массопереноса как в газовой, так и жидкой фазах. Эти затруднения, прежде всего, обусловлены подвижностью границы раздела фаз, что осложняет математическое описание проникновения турбулентных пульсаций в пограничный диффузионный слой. Поэтому в настоящее время при расчетах массопередачи в промышленных аппаратах приходится пользоваться эмпирическими уравнениями, ориентируясь на надежность результатов только в условиях, близких к экспериментальным. [12]
 |
Межфазная поверхность в абсорберах с механическим перемешиванием и барботажем газа ( диаметр сосуда 19 1 см. [13] |
Вестертерп б1 обсуждает методы расчета газожидкостных реакторов с мешалками с целью обеспечения максимальной межфазной поверхности. [14]
Необходимо отметить, что в рассмотренных газожидкостных реакторах имеет место перемешивание главным образом жидкой фазы. Газ перемешивается хуже и преимущественно в растворенном виде. В меньшей степени это относится к газу в аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием. [15]
Страницы: 1 2 3 4