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漿態反應器內對三相混合的要求
閱讀：1248 發布時間：2023-1-4
漿態反應器是一種處于靜止狀態，氣相為連續相的反應器。漿態反應器主要有四種不同的類型，即機械攪拌釜、環流反應器、鼓泡塔和三相流化床反應器。
漿態反應器內對三相混合的要求：
1、氣體的分散
氣體的分散直接關系到氣體組分在液相中的傳遞速率和氣泡對固體懸浮的影響。一般認為氣體分散主要是葉輪排出流對氣泡的剪切效果,葉輪排出流中徑向速度及分布也就成為其性能優劣的指標之一。良好的分散狀況能夠最大限度地剪切分散氣體并提供較高的氣液相接觸比表面積、氣泡在液相中的停留時間以及較高的質量傳遞系數。如果攪拌強度小至使氣泡不能分散,則在浮力的作用下,氣體不經分散以大氣泡的形式直接浮升到攪拌釜的液面,這種情況稱為氣流控制的液泛狀態,此時氣體的分散效果最差,液相中氣體的濃度z低、濃度分布也不均勻,在操作中應力求避免。與此相反的另一情況是氣體在攪拌槳的作用下,達到分散效果。
2、液相的混合
反應釜中作為連續相的液相，其混合過程關系到液相中反應物和產物在攪拌釜徑向和軸相的濃度分布及固體懸浮的程度。良好的混合性能縮短了徑相和軸相的混合時間，使攪拌釜徑向和軸向上的濃度梯度減小，反應釜內濃度分布趨于均勻。固體懸浮的程度直接受制于液相主體流的軸向循環強度，由Baldi等提出的各向均勻湍流模型川可知，液相主體的湍流強度越高，固體的懸浮也就越容易。一般來說軸向流槳具有明顯的軸向混合優勢，以螺旋槳和翼型槳為代表的軸向流攪拌槳較廣泛地用于攪拌釜內液固兩相的固體懸浮操作中。
3、固體的懸浮
反應釜中固體的懸浮無疑是很重要的。不論是固體反應物還是作為催化劑的固體物，其分散程度直接關系到局部空間上反應物的轉化率、選擇性和反應速率，均勻的懸浮操作使反應過程的進行在空間上均一分布。反應釜內固體物的濃度分布是直接量化固體懸浮是否均勻的指標參數，然而湍流懸浮場的復雜多變性，很難準確地測定濃度分布，因此攪拌釜中固體懸浮的效果只能用直觀和統計的方法描述，也有報道采用超聲頻譜測定法測定懸浮液的固體物濃度。