塔式反应器完整版本.pptVIP

塔式反应器;本章内容;一、塔式反应器特点及应用;快

反

应;（1）应具备较高的生产强度

（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。

气相为连续相，液相为分散相

;（b）快速反应情况

反应基本上是在界面近旁的液膜中进行

要求反应器：表面积较大，具备一定的液相传质系数

适合反应器：填料反应器和板式反应器

;（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。;气液反应器的形式和特点

;5.2填充床反应器（packedcolumnreactor);乱堆或整砌;详细说明：塔器采用铝及铝合金、钛及钛合金、不锈钢、塑料板、碳钢内衬、热喷涂防腐材料制造填料塔、筛板塔、浮阀塔、精馏塔

制造填料的材料有碳钢、不锈钢、陶瓷、聚丙烯、增强聚丙烯

产量0.5-6500万吨年系列产品，填料塔

塔径：0.25-4.5（m）?

塔高：6-28（m）?

?;拉西环;格利奇(Glitsch)填料;(1)鲍尔环填料具有低压降、通量大、效率高的特点。

应用：适用于各种分离、吸收、脱吸装置、常减压装置、合成胺脱碳、脱硫系统、乙苯分离、异辛烷、甲苯分离。

(2)改型鲍尔环:高径比为0.2-0.4，取消了阶梯环的翻边，采用内弯弧形筋片来提高填料强度，在乱堆时有序排列，流道结构合理，压降低，在处理能力和传质性能上均有所改善。;(3)阶梯环:吸取了短拉西环的优点而对鲍尔环的改进。减少了气体通过床层的阻力，并增大了通量，填料强度较高，由于其结构特点，使气液分布均匀，增加了气液接触面积而提高了传质效率。

(4)马鞍环:低压降、通量大、传质效率高。

应用：蒸馏、气体吸收、再生及脱吸系。

;液体喷淋装置;液体再分布器;气体入口布气结构;除沫器;??承板;消泡和防旋板

;发展历史:;填料塔适用于：

1.真空操作的精馏，产生泡沫的物料。

填料对泡沫有限制和破碎的作用。

2.对于超小型的塔填料塔更有优势,塔径在2.5以下。

对于塔径在2.5以上，一般选择板式塔。

3.对于高腐蚀性的物料精馏。

但冷却移除反应热或溶解热时，结构复杂化。

比较：高效填料材料的使用，使填料塔相对于板式塔的效率可以以10倍计。

板式塔不宜堵塞，填料塔则不然，所以有串连的做法

;填料特性的评价;填料塔的流体力学性能;当L=0时,

Δp∝u1.8～２.0;式中Umin——最小喷淋密度，m3/（m2·h）；

适当的持液量对填料塔操作的稳定性和传质是有益。

二、工业生产对气－液反应器的要求

2板式塔－结构，特性，适用性

蛇管式：热效应较大时。

塔板是板式塔的核心部件，它提供气液接触的场所。

当D1.

大多采用加压操作，适用于传质过程控制的加压反应过程。

静持液量：当停止喷淋液体和输入气体后经过一段时间仍然滞留在填料层内的液体体积与填料层体积之比。

m

降膜、板式塔、鼓泡塔：易；

当塔径小时,将进气管做成向下45o的切口,以免气体直接冲刷填料层。

式中Umin——最小喷淋密度，m3/（m2·h）；

因大气泡本身不稳定而被破碎为许多小气泡。

2、拟层流区：随Re增大，降膜表面出现波纹，表明降膜已从层流转向拟层流，其流体力学特征，仍符合层流区基本规律，修正得膜厚度。

2板式塔－结构，特性，适用性

2．板式塔---中速和快速反应过程。

u-空塔气速;u1气体在填料层孔隙内流动的真正气速。

返混使传质推动力减小，故应设法减小返混程度。

1、瞬间、快速反应过程；

降膜管可以是不同材质的无缝管，要求材质对液体的浸润性能良好。

①气体通道-筛板、浮阀、泡罩等对塔板性能影响很大

②降液管(液体通道)-多为弓形;液体喷淋密度:

指单位塔截面积上，单位时间内喷淋的液体体积，以U表示，单位为m3/m2·h）。;直径不超过75mm的散装填料，可取最小

润湿速率(LW)min=0.08m3/（m·h）；

对于直径大于75mm的散装填料，

(LW)min=0.12m3/（m·h）。;塔径计算;填料塔逆流操作时的持液量;气液传质面积;气液传质系数的经验关联式

液相传质系数;计算气相传质系数k