久久夜色精品国产嚕嚕亚洲av_99久久国产综合精品五月天喷水_在线观看A级片_亚洲ⅴ国产v天堂a无码二区

1 簡介(jie)

    在許多過程中，氣(qi)液接(jie)觸是(shi)十(shi)分重要的，氣(qi)體需要與液體進行充分且有(you)(you)效的接(jie)觸以(yi)提供足夠的質量傳(chuan)(chuan)遞(di)或熱量傳(chuan)(chuan)遞(di)能力。比如有(you)(you)的氯化和(he)磺化反(fan)(fan)應(ying)(ying)是(shi)快(kuai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)，這(zhe)需要攪拌器能提供很高的傳(chuan)(chuan)質強度；有(you)(you)的反(fan)(fan)應(ying)(ying)需要吸收難以(yi)溶解的氧氣(qi)，這(zhe)又需要攪拌器能提供很高的分散能力。

    早期研究(jiu)認為，氣(qi)(qi)(qi)液分(fen)散是氣(qi)(qi)(qi)體直(zhi)接被(bei)攪拌器(qi)剪切成細(xi)小的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡而(er)形成的(de)(de)。但近年的(de)(de)研究(jiu)表明，氣(qi)(qi)(qi)液分(fen)散是受氣(qi)(qi)(qi)穴(xue)(xue)控制的(de)(de)。當氣(qi)(qi)(qi)速(su)過(guo)大或攪拌轉速(su)過(guo)低時，整個攪拌器(qi)被(bei)氣(qi)(qi)(qi)穴(xue)(xue)包裹，氣(qi)(qi)(qi)體穿過(guo)攪拌器(qi)直(zhi)接上升到液面，發生氣(qi)(qi)(qi)泛(fan)。

    氣(qi)(qi)液接觸(chu)過程(cheng)的(de)(de)主要(yao)(yao)有有以下幾(ji)種：氣(qi)(qi)相(xiang)和(he)液相(xiang)需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)停留(liu)時(shi)間分布(bu)、允許(xu)壓力降、相(xiang)對質量流(liu)率、是否(fou)逆流(liu)接觸(chu)、局部混合能力、是否(fou)需(xu)要(yao)(yao)補充或移出(chu)熱(re)量、腐蝕(shi)條件、泡沫(mo)行(xing)為與(yu)相(xiang)分離、反(fan)應(ying)時(shi)需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)流(liu)型、反(fan)應(ying)與(yu)傳質的(de)(de)關系(xi)、層流(liu)和(he)過渡區(qu)的(de)(de)流(liu)變行(xing)為等。這(zhe)些因(yin)素又大都與(yu)攪(jiao)拌器關系(xi)密切。

    攪(jiao)拌槽內的(de)氣(qi)體分散(san)大致(zhi)有以(yi)下幾(ji)個狀態：氣(qi)泛狀態（大部(bu)分氣(qi)體未分散(san)，氣(qi)泡沿攪(jiao)拌軸直接上升到(dao)液面），載氣(qi)狀態（氣(qi)體基本(ben)得到(dao)分散(san)，分布器以(yi)下分布不(bu)良），完全分散(san)狀態。

2 氣液攪(jiao)拌設備(bei)的(de)結構類型

    氣液(ye)分(fen)散攪拌器主要有三種：通氣式(shi)、自(zi)吸式(shi)和表面更新式(shi)。

2.1 通氣式

    工業上約80％采(cai)用(yong)了(le)通(tong)氣式攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器。通(tong)氣式常采(cai)用(yong)各種渦(wo)輪攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器，主要(yao)由氣體分(fen)布器、攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器、攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)槽構成。

2.2 自吸式

     自吸式機械(xie)攪拌(ban)反應器(qi)，是(shi)攪拌(ban)槳具(ju)有開小(xiao)孔(kong)的空心(xin)軸或在攪拌(ban)軸外裝(zhuang)有軸套(tao)，利(li)用(yong)葉輪(lun)將液(ye)體(ti)甩(shuai)出(chu)形(xing)成的負壓從液(ye)面上部吸入氣(qi)體(ti)，再靠(kao)槳葉分散(san)氣(qi)泡。

    氣(qi)(qi)-液(ye)(ye)(ye)相接(jie)觸面積(ji)(ji)的(de)(de)大(da)(da)小顯(xian)著影響(xiang)反應(ying)速(su)率(lv)的(de)(de)高(gao)(gao)低(di)，一般(ban)的(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌設備(bei)總是圍繞如何(he)提(ti)(ti)高(gao)(gao)新鮮(xian)補充氣(qi)(qi)體的(de)(de)分散特性而設計制(zhi)造的(de)(de)，但(dan)補充的(de)(de)新鮮(xian)氣(qi)(qi)體流量有時是十分有限(xian)的(de)(de)，這就嚴重制(zhi)約(yue)了反應(ying)速(su)率(lv)提(ti)(ti)高(gao)(gao)。而自(zi)吸式攪(jiao)(jiao)拌機具備(bei)將釜(fu)內液(ye)(ye)(ye)面上的(de)(de)氣(qi)(qi)體重新吸入并分散于液(ye)(ye)(ye)相的(de)(de)顯(xian)著特點，可大(da)(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)氣(qi)(qi)含率(lv)和(he)氣(qi)(qi)-液(ye)(ye)(ye)相的(de)(de)接(jie)觸面積(ji)(ji)，從而達(da)到提(ti)(ti)高(gao)(gao)反應(ying)速(su)率(lv)的(de)(de)目的(de)(de)。

    自吸式(shi)氣(qi)液攪(jiao)拌槳葉中氣(qi)泡(pao)從槳端逸(yi)出(chu)，呈球形(xing)，運(yun)動至(zhi)釜壁(bi)，經擋板碰擊后分別向(xiang)(xiang)上向(xiang)(xiang)下形(xing)成兩個環流(liu)流(liu)動。就(jiu)整個反應器(qi)而言，氣(qi)泡(pao)在宏觀上分布(bu)比較均勻(yun)。氣(qi)泡(pao)直(zhi)徑大多(duo)是2-3mm的(de)圓球形(xing)氣(qi)泡(pao)，并不象通氣(qi)式(shi)攪(jiao)拌中的(de)氣(qi)泡(pao)要發生變(bian)形(xing)。

    這(zhe)種攪拌器(qi)不(bu)需(xu)要氣體分布器(qi)，主要用在粘度很低的(de)流體。普通的(de)自(zi)吸(xi)(xi)式攪拌器(qi)只適用于深度不(bu)超過2.5m的(de)反應器(qi)，如(ru)果配上高(gao)效(xiao)軸流槳，自(zi)吸(xi)(xi)式攪拌器(qi)的(de)操作(zuo)深度可(ke)達(da)5m。目前這(zhe)種深槽操作(zuo)的(de)自(zi)吸(xi)(xi)式攪拌器(qi)已經(jing)在工(gong)業(ye)上得到了(le)很好的(de)應用，取得了(le)良好的(de)效(xiao)果。

    如(ru)果用(yong)在三(san)相反(fan)應中(zhong)，比如(ru)液相加氫(qing)中(zhong)有顆(ke)粒(li)催化(hua)劑時(shi)，自(zi)吸式攪拌器(qi)(qi)則通常要(yao)配以(yi)能懸浮(fu)催化(hua)劑顆(ke)粒(li)的(de)攪拌器(qi)(qi)。

2.3 表面更新式(shi)

   ; 表面更新(xin)式(shi)攪(jiao)拌(ban)器利(li)用攪(jiao)拌(ban)產生的湍流使氣(qi)液(ye)接(jie)觸表面不(bu)(bu)斷(duan)更新(xin)，增加氣(qi)液(ye)傳質。但是，由于(yu)既沒有外(wai)部氣(qi)體(ti)(ti)(ti)通(tong)入，又不(bu)(bu)能像自吸式(shi)攪(jiao)拌(ban)器那樣吸入氣(qi)體(ti)(ti)(ti)，因此補充(chong)的氣(qi)體(ti)(ti)(ti)很有限，適用在所需氣(qi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)多的場合。

3 流(liu)型與(yu)操作

    氣(qi)液(ye)攪拌體(ti)系(xi)的(de)宏觀流動狀態大部(bu)分(fen)(fen)為(wei)湍流狀態。其中液(ye)體(ti)的(de)流動主(zhu)要與(yu)攪拌槳相關(guan)，可分(fen)(fen)為(wei)徑向流、軸向流和切向流，此(ci)處不再(zai)介(jie)紹，僅(jin)介(jie)紹氣(qi)體(ti)的(de)流型。

3.1 氣(qi)體(ti)的流型

    氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)流(liu)型控制著氣(qi)相的(de)(de)(de)再循(xun)環(huan)(huan)和返(fan)(fan)混(hun)程度，并決定了氣(qi)液(ye)傳(chuan)質推動力。它還對液(ye)相的(de)(de)(de)宏觀流(liu)動和均一(yi)程度有著顯著的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。評價氣(qi)體(ti)返(fan)(fan)混(hun)的(de)(de)(de)指標是再循(xun)環(huan)(huan)比(bi)例。一(yi)般來說(shuo)，大(da)反應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)再循(xun)環(huan)(huan)比(bi)例要小于小反應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)。氣(qi)速(su)較(jiao)小時，氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)流(liu)動主要受(shou)攪(jiao)拌(ban)器(qi)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)；氣(qi)速(su)較(jiao)大(da)時，則主要受(shou)氣(qi)速(su)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。

    軸向流葉(xie)輪(lun)比徑向流葉(xie)輪(lun)能(neng)更好地(di)控制氣(qi)(qi)(qi)體地(di)流動(dong)。葉(xie)輪(lun)與氣(qi)(qi)(qi)體分布(bu)器地(di)距(ju)離直接決定了氣(qi)(qi)(qi)體地(di)流動(dong)，如下(xia)圖(tu)所示(shi)。

3.2 液體的(de)混合時間

    液(ye)體的(de)(de)混(hun)合時間(jian)主要和(he)氣(qi)速以(yi)及攪拌功(gong)率有關。液(ye)體溫度高時的(de)(de)混(hun)合要大(da)大(da)高于(yu)低溫時的(de)(de)。大(da)氣(qi)速時，由(you)于(yu)氣(qi)體的(de)(de)再(zai)循環比例減(jian)小，導(dao)致了液(ye)體的(de)(de)混(hun)合能力減(jian)弱。

    值得注意的是(shi)：多層槳(jiang)的情(qing)況(kuang)與(yu)單層槳(jiang)的情(qing)況(kuang)大不一樣(yang)，比(bi)如高徑(jing)比(bi)為3、采(cai)用(yong)3層槳(jiang)的混合能力要遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)低于(yu)高徑(jing)比(bi)為1、采(cai)用(yong)單層槳(jiang)的。

4 氣液(ye)分散(san)與傳(chuan)質

    攪拌槽內的(de)氣液傳質(zhi)大都由液側(ce)阻(zu)力控制，比(bi)界面積(ji)越(yue)大，傳質(zhi)能力越(yue)強。因此(ci)比(bi)界面積(ji)直接決(jue)定了傳質(zhi)速率(lv)，而比(bi)界面積(ji)又是由氣液分散決(jue)定的(de)。

4.1 葉輪形式對氣液分散的影響

4.1.1 直葉圓盤渦輪

    排量(liang)較大(da)。圓盤可以阻(zu)止氣(qi)泡直接穿過攪拌器，從而(er)降低泛(fan)點轉速，若沒有圓盤易發生氣(qi)泛(fan)。

4.1.2 斜葉圓盤渦輪

    屬循環剪切兼顧型。可獲(huo)得較好(hao)的(de)氣(qi)液(ye)分(fen)散，氣(qi)含率和傳質系數大(da)，攪拌功率較小，泛點轉速較低。

4.1.3 彎葉圓盤渦輪

    和直葉圓盤渦輪相似(si)，但降(jiang)低了攪拌功(gong)率。

4.1.4半管圓盤

    直葉圓(yuan)盤渦輪背(bei)面易(yi)形(xing)成氣穴而(er)降(jiang)低效(xiao)率，而(er)半管葉片的彎曲抑制了氣穴的形(xing)成，具有了以(yi)下優點(dian)：

    載氣能力提(ti)高，泛點(dian)轉速提(ti)高；

    改善了(le)分散和傳質性(xing)能；

    泵送能(neng)力提高(gao)。

4.1.5 寬葉翼流型(xing)攪拌器

    葉輪區(qu)的面積率很大，延(yan)長(chang)了氣體的停留時間(jian)，且泵(beng)送能力強。

4.2 氣體分(fen)布器(qi)對(dui)氣液分(fen)散的影響

    氣(qi)體進(jin)入攪(jiao)拌容器(qi)(qi)的方式十分(fen)(fen)重要。氣(qi)體一般是在攪(jiao)拌器(qi)(qi)下(xia)方被噴入容器(qi)(qi)，噴射(she)環(huan)(huan)的直(zhi)徑小(xiao)于攪(jiao)拌器(qi)(qi)直(zhi)徑，這樣可(ke)以使氣(qi)體被充分(fen)(fen)分(fen)(fen)散，更大程度的增(zeng)加氣(qi)液接觸面(mian)積。但是噴射(she)環(huan)(huan)較小(xiao)會(hui)導致(zhi)攪(jiao)拌葉片背后形成氣(qi)穴。工業(ye)中約有80％的氣(qi)體分(fen)(fen)布采用噴射(she)環(huan)(huan)。

    大直徑、靠近槽壁(bi)安裝的環(huan)形分布器(qi)能有效防止氣泛(fan)的發(fa)生，但(dan)對氣體的分散(san)能力降低了。

5 傳熱

    攪(jiao)拌槽(cao)中的氣體行為從兩(liang)種途徑影響著(zhu)(zhu)傳(chuan)熱系數(shu)：一(yi)是產(chan)生兩(liang)次循環流(liu)，提高湍流(liu)強度；一(yi)是氣泡在還熱面(mian)上附(fu)著(zhu)(zhu)，增(zeng)大熱阻。

    斜葉圓(yuan)盤渦輪(lun)＆直葉圓(yuan)盤渦輪(lun)的組合式攪拌(ban)器表面傳熱(re)系(xi)數較高，對氣速的變化不敏感。

6 多(duo)層攪(jiao)拌器

    對高徑比(bi)大的攪拌容(rong)器(qi)，采用單層(ceng)槳不能獲得好(hao)的混合能力(li)時就需要(yao)采用多(duo)層(ceng)攪拌器(qi)，比(bi)如在發酵工(gong)業(ye)中。

    多層攪(jiao)(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)中(zhong)，常采用(yong)(yong)多種型式的(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)組合以獲得較(jiao)高的(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)效(xiao)果，使軸向循環能力(li)(li)和剪(jian)切分散能力(li)(li)得到綜合的(de)平(ping)衡。比如，有的(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)過程需(xu)要循環與剪(jian)切兼(jian)顧，這時(shi)采用(yong)(yong)了上兩層循環能力(li)(li)強的(de)寬葉翼流型攪(jiao)(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)，下層采用(yong)(yong)了剪(jian)切能力(li)(li)強的(de)半管圓(yuan)盤葉輪。

    不(bu)同層攪拌槳之(zhi)間(jian)(jian)的層間(jian)(jian)距對氣體(ti)的分散(san)效(xiao)果(guo)有較大影響(xiang)。增(zeng)大層間(jian)(jian)距可(ke)使下層葉輪(lun)的分散(san)性能(neng)(neng)提高，并能(neng)(neng)提高平均氣含(han)率。

7 新型攪拌器

    現(xian)在，氣液反應和(he)攪(jiao)拌(ban)系(xi)統(tong)又(you)有了(le)一些新進展：（1）高蒸汽壓系(xi)統(tong)，比如沸(fei)騰。（2）高氣速行為(wei)（表觀氣速>0.08m/s）。（3）攪(jiao)拌(ban)器范(fan)圍的(de)擴大(da)，包括(kuo)凹面(mian)槳的(de)設計和(he)寬槳葉的(de)液壓成形。（4）氣體的(de)再循環(huan)率及其傳質推(tui)動力關系(xi)的(de)正確計算(suan)。

    氣(qi)(qi)液攪拌中，為了(le)得到更長(chang)的(de)氣(qi)(qi)體停留時間，或者更好的(de)氣(qi)(qi)體流(liu)型，有研(yan)究機構和公司開(kai)始設(she)計新型的(de)攪拌器。

    比如有(you)的反應器在液體(ti)(ti)表面增加了一個自吸(xi)式攪拌器，使溢(yi)出(chu)的氣體(ti)(ti)重新返回(hui)液體(ti)(ti)中(zhong)，增加了氣體(ti)(ti)的停(ting)留時間(jian)。

    有專家正(zheng)在研究一(yi)種可以(yi)(yi)改變氣體流(liu)(liu)型(xing)的攪拌器，如下(xia)圖所示(shi)。這是(shi)一(yi)種多層(ceng)槳，朂下(xia)層(ceng)是(shi)徑流(liu)(liu)槳，上(shang)兩層(ceng)是(shi)起吸氣作(zuo)用(yong)的翼(yi)流(liu)(liu)槳，通過(guo)翼(yi)流(liu)(liu)槳可以(yi)(yi)強制改善氣體的流(liu)(liu)型(xing)。

8 氣液(ye)攪拌設備的應用

    氣液攪(jiao)拌設備主要用(yong)于加氫(qing)、氧化氣體(ti)脫(tuo)除等(deng)物理化學(xue)過程。在(zai)加氫(qing)、氧化、氯化、磺化等(deng)過程中(zhong)，需(xu)要攪(jiao)拌器能提供(gong)較(jiao)高的(de)氣液分散(san)能力，增加氣體(ti)的(de)停(ting)留(liu)時間。在(zai)發酵等(deng)過程中(zhong)，需(xu)要循環(huan)剪切兼顧，宜用(yong)多層組合(he)槳。