非均相反应器.ppt

双膜理论假设平静的气液界面两侧存在着气膜与液膜，是很薄的静止层或层流层。当气相组分向液相扩散时，必须先到达气液相界面，并在相界面上达到气液平衡，即服从亨利定律。在气膜之外的气相主体和液膜之外的液相主体中，达到完全的混合均匀，即全部传质阻力都集中在膜内。气液相反应宏观动力学气液反应步骤：气相组分A从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；气相组分A从气液相界面扩散入液相，并且在液相内进行化学反应；液相内的反应产物向浓度梯度下降的方向扩散，气相产物则向界面扩散；气相产物向气相主体扩散。气液相反应宏观动力学气液反应过程：组分A由气相主体扩散而进入液相主体需经历以下途径：气相主体→气膜→界面气液平衡→液膜→液相主体气液传质理论（双膜理论）气液相反应宏观动力学控制步骤：当传递速率远大于化学反应速率时，实际的反应速率就完全取决于后者，这就叫动力学控制；当化学反应速率很快，而某一步的传递速率很慢，则称为扩散控制。当化学反应速率和传递速率具有相同的数量级时，则二者均对过程速率有显著的影响。气液相反应宏观动力学鼓泡塔反应器鼓泡塔反应器的特点与结构鼓泡塔反应器的传质鼓泡塔反应器的特点与结构特点：塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效率较低。结构塔底气体分布器塔筒体部分塔顶部的气液分离器：鼓泡塔反应器基本组成部分：（1）塔底气体分布器：使气体均匀分布在液层中；强化传质传热分布器鼓气管端的直径大小，要使鼓出来的气泡小，使液相中含气率增加，液层内搅动激烈，有利于气液相传质过程-（3）塔顶部的气液分离器：气液鼓泡层，反应物进行化学反应和物质传递的气液层。（2）塔筒体部分：塔顶扩大部分，内装液滴捕集装置、以分离塔顶出来气体中夹带的液滴，达到净化气体和回收反应液的作用。一般气膜传质阻力较小，可以忽略，液膜传质阻力的大小决定了传质速率的快慢。欲提高单位相界面的传质速率，即提高传质系数，则必须提高扩散系数。鼓泡塔的传质扩散系数不仅与液体物理性质有关，而且还与反应温度、气体反应物的分压或液体浓度有关。当鼓泡塔在安静区操作时，影响液相传质系数的因素主要是气泡大小、空塔气速、液体性质和扩散系数等；而在湍动区操作时，液体的扩散系数、液体性质、气泡当量比表面积以及气体表面张力等，成为影响传质系数的主要因素。鼓泡塔的传质鼓泡塔中的传热传热方式：三种利用溶剂、反应物或产物气化带走热量。利用液体外循环冷却器移走热量。利用夹套、蛇管或列管式冷却器移走热量。谢谢****降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室*气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一。型式：多孔板、喷嘴、多孔管等、4、水平多孔隔板：提高气体分散度，减少液体纵向循环。*扩散系数不仅与液体物理性质有关，而且还与反应温度、气体反应物的分压或液体浓度有关。当鼓泡塔在安静区操作时，影响液相传质系数的因素主要是气泡大小、空塔气速、液体性质和扩散系数等；而在湍动区操作时，液体的扩散系数、液体性质、气泡当量比表面积以及气体表面张力等，成为影响传质系数的主要因素。*6.1.5固定床反应器的工艺计算3．催化剂负荷SG定义为：单位质量的催化剂在单位时间内所处理的某一原料量。即SG=(6-19)例2在比较适宜的工艺条件下，苯催化氧化制顺丁烯二酸酐（空气法）的单管试验得到的催化剂负荷SG=150g苯/（kg催化剂.h），试按此经验数据确定每小时处理7700kg原料气体（其中苯含量为4.52重量%）的列管式固定床反应器的催化剂床层体积（设ρB=810kg/m3）。流化床反应器流化床反应器流化床反应器流化床反应器流化床反应器定义：若原料气通过反应器时，固体颗粒受流体的影响而悬浮于气流中，这类反应器称为流化床反应器。流态化现象大气泡和腾涌现象特征：气泡在上升过程中不断汇合长大，当气泡直径大到与床径相等时，颗粒层气泡像活塞一样向上推动，达到一定高度后气泡破裂，引起部