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浏览量:19标签:发布时间:2022-05-01
众所周知反应釜主要是通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜常见的搅拌形式主要有锚式搅拌、轴式搅拌、组合式搅拌这三种,下面具体为大家介绍一下。
1.锚式搅拌器
反应釜中的锚式搅拌器因其价格低廉、使用方便,在液相催化加氢中得到了广泛应用。由于锚式搅拌器叶轮的叶片直径较大,靠近釜底,因此也可用于悬浮漂浮密度大或者如雷尼镍这类的不易悬浮的催化剂。而锚式搅拌器通常高速运行,在搅拌粘稠液体时不会产生大的剪切力。氢气几乎没有分散地上升到釜的顶部,并且上部的氢气与下部的催化剂接触的机会导致缓慢的反应速率。另外,搅拌时,锚式搅拌器主要产生水平旋转,轴向很少,釜内物料整体循环交换较少。因此,在液相催化加氢反应器中使用锚桨是有效的。目前,锚式螺旋桨已经逐渐被淘汰。
2、轴式搅拌器
为了实现相间充分混合,提高传质效率,液相催化加氢中,部分翼型轴向桨因其循环量大、能耗高、气体分散能力强等优点,轴式搅拌器逐渐取代锚式搅拌器。这种搅拌器具有大的叶片面积比,即水平投影面上的叶片面积占叶片末端所画圆面积的百分比很大。大面积的叶片类似于圆盘涡轮中的圆盘,可以阻止气体通过叶轮,延长气液接触时间。
在不考虑催化剂悬浮的情况下,轴式搅拌器使釜内的形体整整大循环一次。氢气进入桨区后,被叶轮产生的剪切作用分散成大小不一的气泡,然后进入主体循环,形成整体气液分散体。由于反应器内湍流较弱,气泡在运动过程中发生碰撞和汇聚的概率较小,气泡直径的变化范围也相对较小。因此不同区域的气泡大小比较均匀,气含率的空间分布也比较均匀,整体气含率比较大。
在不考虑氢气的情况下,轴式搅拌器循环能力强,出料量大,釜内形成的整体循环运动对催化剂的悬浮操作非常有效。而且轴式搅拌器达到同样的催化剂悬浮所需的功率明显高于径向桨。但在液相催化加氢反应中,当氢气从下方通入反应器时,如果气体体积比较大,浮力引起的气泡向上运动会破坏反应器内液体的轴向运动,这时轴式搅拌器对催化剂悬浮和氢气分散的作用就会明显降低。
3、组合搅拌器
反应器的组合搅拌器开发出来后,同时很好地解决了催化剂悬浮和氢气分散的问题,并逐渐应用于液相催化加氢。其中组合搅拌器应用广泛,下层为轴式搅拌器,用于固体悬浮。上部径向桨叶用于气体分散。当采用这种组合时,被上桨有效分散的气体循环将通过下桨进入下部区域,在下部区域分散和凝结不良的气泡进入上部区域后将被剪切桨再次分散,从而有效延长气相停留时间,增加气含率,有利于增加气液传质的比表面积。在这种组合中,下螺旋桨的出料方向对液相催化加氢的气液传质有重要影响。向上排放时,身体运动几乎是轴向的;但向下排放时,径向分量较多,有较强的分带倾向,间隔混合的效果与径向螺旋桨相似。因此,向上出料比向下搅拌能更有效地促进整个釜的循环,延长气相停留时间,从而增加搅拌釜的气含率。组合桨的选择还受通风位置和通风量的影响,只有协调气升和搅拌才能达到效果。在反应堆中,主要运动的驱动力是
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