氣液分(fēn)散與反應(yīng)問題(tí)在化工(gōng)和(hé)醫藥磁力反應釜(fǔ)的應用(yòng)中是(shì)經常遇到的(dí),例(lì)如(rú)硝基芳烴,脂肪腈(jīng),烯(xī)烴和炔(quē)烴的液相(xiāng)催化加(jiā)氫反(fǎn)應釜(fǔ),烷基(jī)化(huà)反應,羰(tāng)基(jī)化反應,氧(yǎng)化反應等(děng)。其共同特點是(shì)反應(yīng)速率受氣(qì)/液(yè)傳質(zhì)的(dí)控製,而(ér)氣/液傳(chuán)質(zhì)涉及(jí)到(dào)氣體分散(sàn),氣體(tǐ)循環(huán),以及(jí)固體(tǐ)催化劑懸(xuán)浮(fú)等過程,問(wèn)題變(biàn)得比較復雜(zá)。
由(yóu)於氣液的不相容性,且密度差別(bié)非常(cháng)大,氣液(yè)反應器中未(wèi)反應的(dí)氣體聚積在反應器內的上(shàng)部(bù)空間,嚴(yán)重(zhòng)影響(xiǎng)反應(yīng)速(sù)率和(hé)效率(shuài)。同(tóng)時(shí),固(gù)體(tǐ)催化劑懸(xuán)浮(fú)的不均匀(yún)也(yě)約束了反應的速率(shuài)。為(wéi)提高反應速率,工(gōng)業上一般采(cǎi)用(yòng)氣體外循(xún)環,液體外(wài)循環和氣體內循環(huán)三種方(fāng)式。在磁(cí)力反應(yīng)釜,加氫反應(yīng)釜(fǔ),磁力驅動(dòng)反(fǎn)應釜(fǔ)得(dé)到(dào)充(chōng)分(fēn)的應用(yòng)。
·A 氣體(tǐ)外(wài)循環是(shì)將(jiāng)反應氣體從氣(qì)相空間引(yǐn)出,氣體通過(guò)壓(yā)縮(suō)機(jī)增(zēng)壓後(hòu)再從反應器底部(bù)通(tōng)入(rù),在磁力攪(jiǎo)拌器(qì)的(dí)配合(hé)下(xià),可(kě)得到(dào)較(jiào)大的持氣(qì)量和相接(jiē)觸麵積(jī),從而提高反應(yīng)速(sù)率,其優(yōu)點(diǎn)是可(kě)得(dé)到任(rèn)意(yì)的氣(qì)體(tǐ)循環量,缺點(diǎn)是需要大量(liáng)的(dí)氫氣(qì)循環設(shè)備,增加(jiā)了(liǎo)裝置的復(fù)雜(zá)性和資(zī)金(jīn)投入;
·B 液體(tǐ)外循(xún)環是(shì)用(yòng)離心(xīn)泵(bèng)將反(fǎn)應液體從反應(yīng)器(qì)底(dǐ)部(bù)抽(chōu)出,通過文丘(qiū)裏管抽吸反應(yīng)器氣相(xiāng)空(kōng)間內的(dí)反應(yīng)氣體,在一文(wén)丘裏(lǐ)管(guǎn)內充分混(hùn)合與(yǔ)分(fēn)散,可(kě)得到十分(fēn)細(xì)小(xiǎo)的氣泡,大幅(fú)度(dù)提高氣液相(xiāng)接(jiē)觸麵(miàn)積和反應速率。液體(tǐ)外(wài)循環式的(dí)優點(diǎn)是反應(yīng)速率快,可(kě)連續(xù)生產,傳(chuán)熱方便等,缺點是(shì)能耗大,對(duì)循環泵(bèng)的要求十分(fēn)苛刻(kè);
·C 氣(qì)液(yè)內循環(huán)反應器即自吸式氣(qì)液反(fǎn)應(yīng)器,它(tā)是(shì)氣(qì)/液(yè)反應裝置的(dí)核(hé)心(xīn)技術之(zhī)一,是一種(zhǒng)不(bù)用(yòng)額(é)外(wài)的氣體(tǐ)輸送機械(xiè)而能(néng)自(zì)行(háng)吸(xī)入反應(yīng)器(qì)上部空間(jiān)氣體進行氣液接觸的反(fǎn)應(yīng)裝置,通(tōng)過(guò)特殊設計(jì)的(dí)空(kōng)心(xīn)渦(wō)輪(lún)攪(jiǎo)拌(bàn)器在(zài)料(liào)液混合(hé)的(dí)同(tóng)時(shí)不(bù)斷吸入液麵(miàn)上(shàng)的反(fǎn)應氣體,達(dá)到氣液循環與分(fēn)散(sàn)目(mù)的(dí),同(tóng)時(shí),組合(hé)使用(yòng)的軸流槳(jiǎng)能將(jiāng)氣體與(yǔ)固體(tǐ)催化(huà)劑均匀(yún)地彌散在反(fǎn)應器(qì)內,達(dá)到(dào)快(kuài)速反應的(dí)目(mù)的。