實驗室加氫反應(yīng)釜的工作原理和攪拌形式

　　實驗室加氫反應(yīng)釜即自吸式氣液反應(yīng)器，它是氣/液反應(yīng)裝置的核心技術(shù)之一，是一種不用額外的氣體輸送機械而能自行吸入反應(yīng)器上部空間氣體進(jìn)行氣液接觸的反應(yīng)裝置，加氫反應(yīng)釜通過特殊設(shè)計的空心渦輪攪拌器在料液混合的同時不斷吸入液面上的反應(yīng)氣體，加氫反應(yīng)釜達(dá)到氣液循環(huán)與分散目的，同時，組合使用的軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在反應(yīng)器內(nèi)，達(dá)到快速反應(yīng)的目的。體外循環(huán)是用離心泵將反應(yīng)液體從反應(yīng)器底部抽出，通過文丘里管抽吸反應(yīng)器氣相空間內(nèi)的反應(yīng)氣體，在一文丘里管內(nèi)充分混合與分散，可得到十分細(xì)小的氣泡，加氫反應(yīng)釜大幅度提高氣液相接觸面積和反應(yīng)速率。

　　實驗室加氫反應(yīng)釜的3種攪拌形式：

　　1 錨式攪拌器

　　作為標(biāo)準(zhǔn)攪拌器之一，錨式攪拌器以其價格低、使用方便zui初在液相催化加氫中得到了廣泛的應(yīng)用。錨式攪拌器葉輪的葉徑較大，且貼近釜底，使之用于懸浮密度很大、很難懸浮的催化劑(如雷尼鎳)也有一定的懸浮效果。

　　2 軸流式攪拌器

　　為了實現(xiàn)相間的充分混合，提高傳質(zhì)效率，一些翼型軸流槳，以其循環(huán)量大、能耗低、氣體分散能力強的優(yōu)勢在液相催化加氫中逐漸取代了錨式槳。這種攪拌器葉片面積率較大，即水平投影面上葉片面積占由葉端畫出的圓的面積的百分?jǐn)?shù)較大，大面積的葉片與盤式渦輪中的圓盤類似，可阻止氣體從葉輪穿過，延長了氣液接觸時間。

　　3 組合式攪拌器

　　組合槳被開發(fā)出來后，催化劑懸浮與氫氣分散的問題同時得到了很好的解決，在液相催化加氫中逐漸得到應(yīng)用。其中應(yīng)用zui廣泛的是兩層攪拌器，下層為軸流式攪拌器，用于固體懸浮;上層為徑流槳，用于氣體分散。采用這種組合時，下層槳將上層槳有效分散的氣體循環(huán)進(jìn)入下部區(qū)域，在下部分散不良而凝并的氣泡進(jìn)入上部區(qū)域后又重新被高剪切的槳所分散而再一次循環(huán)，因此可有效延長氣相停留時間，提高氣含率，有利于氣液傳質(zhì)比表面積的增加。在這種組合中，下層軸流槳的排出流方向?qū)σ合啻呋託渲械臍庖簜髻|(zhì)有重要影響。排出流向上時，流體流動幾乎為軸向流;而排出流向下時則帶有較多的徑向流成分，有較強的分區(qū)傾向，且區(qū)間混合效果與徑向流槳相似。

　　因此，排出流向上可比向下攪拌能更有效地促進(jìn)全釜循環(huán)、延長氣相的停留時間從而提高攪拌釜的氣含率。組合槳的選用還受到通氣位置與通氣量的影響，只有把氣升作用與攪拌作用協(xié)調(diào)起來才能取得*的效果。

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