气液-江西化学工业学校PPT课件

单元一气液（固）相反应器的类型,【任务目标】了解气液（固）相反应器的定义了解气液（固）相反应器的定义,单元一气液（固）相反应器的类型,【任务指导】一、气液（固）相反应器定义气液相反应过程是指一个反应物在气相，另一个反应物在液相，气液相反应物需进入液相才能反应或两个反应物都在气相，但需进入液相与液相催化剂接触才能反应。用以进行气液相反应的反应器称为气液相反应器。气液相反应器在结构上比液均相反应器复杂，在传递特性上有其特殊性。在气液相反应体系中，气相往往是反应物，而液相则可能有几种情况：液相也是反应物；液相是催化剂；液相既有反应物又有催化剂。在气液相反应中，至少有一种反应物在气相，也可能几种反应物都在气相中。反应过程是气相中的溶质先扩散传递到气液相界面，然后溶解在液相中进行化学反应，化学反应可以发生在气液界面上，也可以发生在液相本体中。,单元一气液（固）相反应器的类型,二、气液（固）反应器基本类型与特点气液相反应器种类很多，从形状上可以把气液相反应器分为塔式、管式和釜式三种。从气液相接触形态可分为：气体以气泡形态分散在液相中（鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器）；液体以液滴状分散在气相中（喷雾、喷射和文氏反应器）；液体以膜状运动与气相进行接触（填料塔反应器和降膜反应器）。气液相反应器的类型，如图5-1所示。,【任务指导】,图5-1气液相反应器的形式L液体；G气体(a)填料反应塔；(b)板式反应塔；(c)降膜反应器；(d)喷雾反应塔；(e)鼓泡反应塔；(f)搅拌槽反应器；(g)环流反应器；(h)管式反应器,单元一气液（固）相反应器的类型,1.填料塔反应器填料塔是广泛应用于气体吸收的设备，也可用作气、液相反应器。当作为反应器时，气、液两相在填料表面上进行接触反应，填料塔反应器，见图5-2所示。特点：气液两相接触时间较长，气液比可在较大范围内变动，操作弹性好，气相压降较低，造价较低，耐腐蚀性好。应用：适用于瞬间反应、快速和中速反应过程。,【任务指导】,图5-2填料塔反应器示意图,单元一气液（固）相反应器的类型,2.板式塔反应器类似于精馏过程所用的板式塔，气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化学反应。板式塔反应器，见图5-3所示。特点：液层浅，气相压降小，能在单塔中直接获得极高的液相转化率；板式塔反应器的气液传质系数较大，可以在板上安置冷却或加热元件，以适应维持所需温度的要求；但是板式塔反应器；结构复杂，不宜处理发泡液体。应用：板式塔反应器适用于快速及中速反应。,【任务指导】,图5-3板式塔反应器示意图,单元一气液（固）相反应器的类型,3.膜式反应器结构：类似管壳式换热器，反应管垂直安装，液体在管内壁呈膜状流动，与气体并流或逆接触反应。膜式反应器，见图5-4所示。特点：通常借助管内的流动液膜进行气液反应。应用：膜式反应器可用于瞬间、界面和快速反应，它特别适用于较大热效应的气液反应过程；不适用于慢反应；也不适用于处理含固体物质或能析出固体物质及粘性很大的液体。,【任务指导】,图5-4膜式反应器示意图,单元一气液（固）相反应器的类型,4.鼓泡塔反应器鼓泡塔多为空塔，一般在塔内设有挡板，以减少液体返混；为加强液体循环和传递反应热，可设外循环管和塔外换热器。气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层，气相中的反应物溶入液相并进行反应，气泡的搅拌作用可使液相充分混合。鼓泡塔反应器，见图5-5所示。特点：气相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。应用：这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。,【任务指导】,图5-5鼓泡塔反应器示意图,单元一气液（固）相反应器的类型,5.搅拌釜式反应器与釜式反应器结构相似，在其内装有搅拌器，通过搅拌能使非均相的液体均匀稳定，从而使气体与液体混合充分，传质传热好。搅拌釜式反应器，见图5-6所示。特点：反应器内气体能较好地分散成细小的气泡，增大气液接触面积；反应器内液体流动接近全混流，同时能耗较高。应用：搅拌釜式反应器适用于慢反应，尤其对高粘性的非牛顿型液体更为适用。,【任务指导】,图5-6搅拌釜式反应器示意图,单元一气液（固）相反应器的类型,(1)填空题用以进行气液相反应的反应器称为。从形状上可以把气液相反应器分为、管式和釜式三种。(2)选择题气液反应器中，气液相反应发生在。（）A气相B液相C固相D液相本体或气液相界面能够进行慢速反应的气液塔式反应器是。（）A填料塔反应器B板式塔反应器C鼓泡塔反应器D喷雾塔反应器(3)判断题膜式反应器不适用于处理含固体物质或能析出固体物质及粘性很大的液体。（）釜式反应