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實驗室加氫反應釜的工作原理和攪拌形式

時間:2017-06-09 點擊次數:1259
   實驗室加氫反應釜的工作原理:

  實驗室加氫反應釜即自吸式氣液反應器,它是氣/液反應裝置的核心技術之一,是一種不用額外的氣體輸送機械而能自行吸入反應器上部空間氣體進行氣液接觸的反應裝置,加氫反應釜通過特殊設計的空心渦輪攪拌器在料液混合的同時不斷吸入液面上的反應氣體,加氫反應釜達到氣液循環與分散目的,同時,組合使用的軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在反應器內,達到快速反應的目的。體外循環是用離心泵將反應液體從反應器底部抽出,通過文丘里管抽吸反應器氣相空間內的反應氣體,在一文丘里管內充分混合與分散,可得到十分細小的氣泡,加氫反應釜大幅度提高氣液相接觸面積和反應速率。

  實驗室加氫反應釜的3種攪拌形式:

  1 錨式攪拌器

  作為標準攪拌器之一,錨式攪拌器以其價格低、使用方便zui初在液相催化加氫中得到了廣泛的應用。錨式攪拌器葉輪的葉徑較大,且貼近釜底,使之用于懸浮密度很大、很難懸浮的催化劑(如雷尼鎳)也有一定的懸浮效果。

  2 軸流式攪拌器

  為了實現相間的充分混合,提高傳質效率,一些翼型軸流槳,以其循環量大、能耗低、氣體分散能力強的優勢在液相催化加氫中逐漸取代了錨式槳。這種攪拌器葉片面積率較大,即水平投影面上葉片面積占由葉端畫出的圓的面積的百分數較大,大面積的葉片與盤式渦輪中的圓盤類似,可阻止氣體從葉輪穿過,延長了氣液接觸時間。

  3 組合式攪拌器

  組合槳被開發出來后,催化劑懸浮與氫氣分散的問題同時得到了很好的解決,在液相催化加氫中逐漸得到應用。其中應用zui廣泛的是兩層攪拌器,下層為軸流式攪拌器,用于固體懸浮;上層為徑流槳,用于氣體分散。采用這種組合時,下層槳將上層槳有效分散的氣體循環進入下部區域,在下部分散不良而凝并的氣泡進入上部區域后又重新被高剪切的槳所分散而再一次循環,因此可有效延長氣相停留時間,提高氣含率,有利于氣液傳質比表面積的增加。在這種組合中,下層軸流槳的排出流方向對液相催化加氫中的氣液傳質有重要影響。排出流向上時,流體流動幾乎為軸向流;而排出流向下時則帶有較多的徑向流成分,有較強的分區傾向,且區間混合效果與徑向流槳相似。

  因此,排出流向上可比向下攪拌能更有效地促進全釜循環、延長氣相的停留時間從而提高攪拌釜的氣含率。組合槳的選用還受到通氣位置與通氣量的影響,只有把氣升作用與攪拌作用協調起來才能取得zui佳的效果。

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