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漿態(tài)反應(yīng)器內(nèi)對(duì)三相混合的要求
漿態(tài)反應(yīng)器是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)，氣相為連續(xù)相的反應(yīng)器。漿態(tài)反應(yīng)器主要有四種不同的類型，即機(jī)械攪拌釜、環(huán)流反應(yīng)器、鼓泡塔和三相流化床反應(yīng)器。
漿態(tài)反應(yīng)器內(nèi)對(duì)三相混合的要求：
1、氣體的分散
氣體的分散直接關(guān)系到氣體組分在液相中的傳遞速率和氣泡對(duì)固體懸浮的影響。一般認(rèn)為氣體分散主要是葉輪排出流對(duì)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(yōu)劣的指標(biāo)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(shí)間以及較高的質(zhì)量傳遞系數(shù)。如果攪拌強(qiáng)度小至使氣泡不能分散,則在浮力的作用下,氣體不經(jīng)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(tài),此時(shí)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(yīng)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(dá)到分散效果。
2、液相的混合
反應(yīng)釜中作為連續(xù)相的液相，其混合過(guò)程關(guān)系到液相中反應(yīng)物和產(chǎn)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(shí)間，使攪拌釜徑向和軸向上的濃度梯度減小，反應(yīng)釜內(nèi)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(huán)強(qiáng)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(qiáng)度越高，固體的懸浮也就越容易。一般來(lái)說(shuō)軸向流槳具有明顯的軸向混合優(yōu)勢(shì)，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(nèi)液固兩相的固體懸浮操作中。
3、固體的懸浮
反應(yīng)釜中固體的懸浮無(wú)疑是很重要的。不論是固體反應(yīng)物還是作為催化劑的固體物，其分散程度直接關(guān)系到局部空間上反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、選擇性和反應(yīng)速率，均勻的懸浮操作使反應(yīng)過(guò)程的進(jìn)行在空間上均一分布。反應(yīng)釜內(nèi)固體物的濃度分布是直接量化固體懸浮是否均勻的指標(biāo)參數(shù)，然而湍流懸浮場(chǎng)的復(fù)雜多變性，很難準(zhǔn)確地測(cè)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(tǒng)計(jì)的方法描述，也有報(bào)道采用超聲頻譜測(cè)定法測(cè)定懸浮液的固體物濃度。