实验室反应器是一种实现反应过程的设备
更新时间:2021-04-25 点击次数:823次
实验室反应器是一种实现反应过程的设备,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应器壁处设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。
反应器属于一种新型的气液及气液固接触装置,其特点是气液两相均通过喷射方式进料、利用内置的导流筒强化反应器内部的液体循环和固体悬浮。因其构型简单、固体悬浮作用强,以及具有良好的混合、传递速率,被广泛应用于重油加氢裂化、多相催化、生物发酵和废水处理等领域。
随着实验室反应器的日益大型化和过程的强化,需要对这类反应器的特性,特别是多相流流体力学(如流型、气含率和液速等)进行更深入的研究与认识,而目前研究多考虑小塔径(D<0.2m)的流体力学行为,在塔径0.3 m、塔高3 m的JLR中探讨了导流筒位置对全塔平均气含率和循环液速的影响,但没有讨论塔径的影响和相关的放大效应。在气液鼓泡塔研究领域,多数作者通过常压和加压下的冷模实验研究发现在塔径大于0.15 m时气含率与无量纲液速分布不再发生变化,因此0.15 m被称为临界塔径。
实验室反应器由于反应物的分子在反应器内停留时间相等,所以在反应器内任何一点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化,只随管长变化。管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大,特别适用于热效应较大的反应。由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快,所以它的生产能力高。