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氣液分散問(wèn)題在高壓釜中的解決方法

更新時(shí)間:2017-03-02      點(diǎn)擊次數(shù):2929

 

在化工和醫(yī)藥磁力高壓反應(yīng)釜的應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)遇到氣流分散與反應(yīng)問(wèn)題。比如脂肪腈、硝基芳烴、烯烴和炔烴的液相催化加氫反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、羰基化反應(yīng)、氧化反應(yīng)等,它們共同特點(diǎn)是反應(yīng)速率受到氣/液傳質(zhì)的控制,而氣/液傳質(zhì)涉及到氣體分散、氣體循環(huán)、以及固體催化劑懸浮等過(guò)程,問(wèn)題變得比較復(fù)雜。

 

由于氣液的不相容性,且密度差別非常大,氣液反應(yīng)器中未反應(yīng)的氣體聚積在高壓釜內(nèi)的上部空間,嚴(yán)重影響反應(yīng)速率和效率。同時(shí),固體催化劑懸浮的不均勻也約束了反應(yīng)的速率。為提高反應(yīng)速率,工業(yè)上一般采用氣體內(nèi)循環(huán)、液體外循環(huán)和氣體外循環(huán)三種方式。在磁力高壓釜,加氫高壓釜,磁力驅(qū)動(dòng)高壓釜得到充分的應(yīng)用。

 

這三種方式的簡(jiǎn)單介紹如下:

 

一、液體外循環(huán)是用離心泵將反應(yīng)液體從反應(yīng)器底部抽出,通過(guò)抽吸高壓釜?dú)庀嗫臻g內(nèi)的反應(yīng)氣體,使物料充分混合與分散。可得到十分細(xì)小的氣泡,大幅度提高氣液相接觸面積和反應(yīng)速率。液體外循環(huán)式的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速率快,可連續(xù)生產(chǎn)。傳熱方便等,缺點(diǎn)是能耗大,對(duì)循環(huán)泵的要求十分苛刻。

 

二、氣液內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器即自吸式氣液反應(yīng)器,它是氣/液反應(yīng)裝置的核心技術(shù)之一,是一種不用額外的氣體輸送機(jī)械而能自行吸入高壓釜上部空間氣體進(jìn)行氣液接觸的反應(yīng)裝置,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的空心渦輪攪拌器在料液混合的同時(shí)不斷吸入液面上的反應(yīng)氣體,達(dá)到氣液循環(huán)與分散目的,同時(shí)組合使用的軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在高壓釜內(nèi)。達(dá)到快速反應(yīng)的目的。

 

三、氣體外循環(huán)是將反應(yīng)氣體從氣相空間引出,氣體通過(guò)壓縮機(jī)增壓后再?gòu)母邏焊撞客ㄈ?,在磁力攪拌器的配合下。可得到較大的持氣量和相接觸面積,從而提高反應(yīng)速率,其優(yōu)點(diǎn)是可得到任意的氣體循環(huán)量,缺點(diǎn)是需要大量的氫氣循環(huán)設(shè)備。增加了裝置的復(fù)雜性和資金投入。

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