浆态床反应器PPT

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这是一个关于浆态床反应器PPT,包括了浆态床反应器的产业化进程,浆态床反应器,流型,固体完全悬浮的临界气速,气含率,气泡尺寸与分布,浆态床反应器中的传递过程,气—液界面的液相传质,液固传质,浸没表面对浆态床的传热等内容,浆态床反应器 浆态床反应器的产业化进程浆态床反应器浆态床反应器的优点使用细颗粒催化剂,消除了大颗粒催化剂粒内传质及传热对反应的影响 液体滞留量大,热容量大,并且淤浆床与换热元件间的给热系数高,容易移走反应热,温度易控制,床层可处于等温状态 可以在不停止操作的情况下更换催化剂 催化剂不会像固定床中那样产生烧结浆态反应器的缺点要求所使用的液体为惰性,不与其中某一反应物发生任何化学反应。在操作状态下呈液态,蒸气压低且热稳定性好,不易分解,并且其中对催化剂有毒物质含量合乎要求;三相床中进行氧化反应时,耐氧化的惰性液相热载体的筛选是一个难点。 催化剂颗粒较易磨损,但磨损程度低于气—固相流化床。 气相呈一定程度的返混,影响了反应器中的总体速率。 浆态床反应器的流体力学 流型 固体完全悬浮的临界气速 气含率 气泡尺寸和分布流型 鼓泡淤浆床反应器其流体力学特性与气液鼓泡反应器相同或相接近。流型图2 鼓泡塔流动状态分布区区域图流型流型 (1)安静鼓泡区,又称为气泡分散区(dispersed bubble regime) (2)湍流鼓泡区,又称为气泡聚并区(coalesced bubble regime) (3)栓塞区(sluggingregime),又称节涌区。流型 当淤浆的性能可作为拟液体时,如颗粒直径≤50µm,且固含率不超过16%,气—液两相流动的流动状态分区图可适用于气—液—固三相鼓泡淤浆反应器,欢迎点击下载浆态床反应器PPT哦。

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浆态床反应器 浆态床反应器的产业化进程浆态床反应器浆态床反应器的优点使用细颗粒催化剂,消除了大颗粒催化剂粒内传质及传热对反应的影响 液体滞留量大,热容量大,并且淤浆床与换热元件间的给热系数高,容易移走反应热,温度易控制,床层可处于等温状态 可以在不停止操作的情况下更换催化剂 催化剂不会像固定床中那样产生烧结浆态反应器的缺点要求所使用的液体为惰性,不与其中某一反应物发生任何化学反应。在操作状态下呈液态,蒸气压低且热稳定性好,不易分解,并且其中对催化剂有毒物质含量合乎要求;三相床中进行氧化反应时,耐氧化的惰性液相热载体的筛选是一个难点。 催化剂颗粒较易磨损,但磨损程度低于气—固相流化床。 气相呈一定程度的返混,影响了反应器中的总体速率。 浆态床反应器的流体力学 流型 固体完全悬浮的临界气速 气含率 气泡尺寸和分布流型 鼓泡淤浆床反应器其流体力学特性与气液鼓泡反应器相同或相接近。流型图2 鼓泡塔流动状态分布区区域图流型流型 (1)安静鼓泡区,又称为气泡分散区(dispersed bubble regime) (2)湍流鼓泡区,又称为气泡聚并区(coalesced bubble regime) (3)栓塞区(sluggingregime),又称节涌区。流型 当淤浆的性能可作为拟液体时,如颗粒直径≤50µm,且固含率不超过16%,气—液两相流动的流动状态分区图可适用于气—液—固三相鼓泡淤浆反应器。 上述流型间的过渡条件与液体特性、气体分布器的设计、颗粒特性及床层尺寸等因素有关。 对于高粘度的流体在很低的表观气速下可形成栓塞流。 气体分布器如采用微孔平均直径低于150µm的素烧陶瓷板,当表观气速达0.05~0.08m/s时,仍为气泡分散区。当多孔板孔径超过lmm时,气泡分散区仅存在于很低的表观气速。 所以,鼓泡淤浆床反应器能否使用图2流动状态分区图需视淤浆及分布器等具体情况而定。固体完全悬浮的临界气速 对于鼓泡淤浆床反应器,固体完全悬浮时的临界气速 是非常重要的操作参数。鼓泡淤浆反应器中操作气速一定要超过固体完全悬浮时的临界气速,才能正常操作。固体完全悬浮的临界气速图4 鼓泡淤浆床临界气速关系式 固体完全悬浮的临界气速固体完全悬浮的临界气速图5颗粒浓度 对固体完全悬浮的临界气速 的影响气含率 气含率图6气液鼓泡淤浆床气含率关联式的比较 气含率 Koide等:在鼓泡淤浆床中,过渡区域内,分布器的设计对气含率和发生过渡流型的起始条件有影响。气含率气泡尺寸与分布气泡尺寸及分布,可用摄像技术,或探头技术测量,在两相气—液鼓泡床或三相鼓泡淤浆床体系中,气泡在分布器的小孔或喷嘴处形成。当气泡上升时,它们可能因合并而增大,或因液相中的湍流剪切力而分裂成更小的气泡。在给定的条件下气泡在小孔或喷嘴处形成的尺寸大致是均一的。气泡尺寸与分布气泡尺寸与分布气泡尺寸与分布 Fukuma等提出 可按下式计算气泡尺寸与分布 从图可以看出,α明显地受到操作系统的影响,例如,当 约为3cm/s时,Fukuma等所得α约为10 ,而Decker等在费-托合成的液体石蜡-A12O3淤浆中得到的α值约为1500 。浆态床反应器中的传递过程 在气-液-固三相反应的宏观反应过程含气-液间传质及液-固间传质过程。气相传质系数是 和液相传质系数 ,淤浆中气-液传质面积即三相床中气泡面积α,都与三相体系的性质、流体流动状况、压力和温度等因素有关。气—液界面的气相容积传质系数 气—液界面的液相传质气—液界面的液相传质系数 气—液界面的液相容积传质系数气—液界面的液相容积传质系数气—液界面的液相容积传质系数液固传质 三相鼓泡淤浆床中液—固传质系数kS可以用圆球形固体颗粒如苯甲酸在溶液中的溶解度或树脂在酸性或碱性溶液中的离子交换来测定,一般可写成下列形式 液固传质 Sanger及Deckwer研究了三相床的 ,实验所用液体粘度为1~55mPa·s,固含率1.5%(质量)。表观气速0.05cm/s< <10cm/s,获得如下计算的关联式: 液固传质浸没表面对浆态床的传热浸没表面对浆态床的传热结语DBq红软基地

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