气液相反应器文献综述

反应器设计课程文献综述

气液相反应器综述

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气液相反应器综述

摘要

气液反应是化学工业中十分常见的反应体系。其中包含了动量、质量、热量的传递及更复杂的化学反应过程，在络合催化剂不断发展的今天，气液反应越来越重要。化工过程中，化学反应是核心，而反应器又是化学反应的重中之重，常见的气液相反应器有鼓泡反应器、板式反应器、喷雾反应器、填料塔反应器等。国内外设计者们从生产实践出发，对反应器进行着不断地改进，使其可以更适应生产的需要。结构、用材、细节等方面的创新，不仅提高了效率，更节约了资源，符合可持续发展的理念，因此，对于选择何种反应器也有着较高的要求。本文通过对几种常见的气液相反应器的简单介绍，并联系几个实例来进行综述，以此展示气液相反应器在现今石油化工和化学工业中的重要地位，也让大家对气液相反应器有一个初步的认识，并且在反应器选型方面也有简单介绍。

关键词：气液反应，气液相反应器，选型

REVIEW OF GAS LIQUID REACTOR

ABSTRACT

Gas liquid reaction is a very common reaction system in chemical industry.It includes momentum, mass, heat transfer and more complex chemical reaction process. With the development of complex catalyst, gas liquid reaction is more and more important. Chemical reaction is the core of chemical process, and reactor is the priority among priorities. Common gas liquid reactors include bubbling reactor, plate reactor, spray reactor, packed tower reactor, etc. From the production practice, the designers at home and abroad are constantly improving the reactor to make it more suitable for the production needs. The innovation in structure, materials and details not only improves efficiency, but also saves resources, which conforms to the concept of sustainable development. Therefore, there are higher requirements for choosing which reactor. In this paper, several common gas-liquid phase reactors are briefly introduced, and several examples are reviewed to show the important position of gas-liquid phase reactors in today's petrochemical industry and chemical industry, and let you have a preliminary understanding of gas-liquid phase reactors, and also a brief introduction of reactor selection.

Key Words: gas liquid reaction, gas liquid reactor, selection

目录

摘要................................................................. I ABSTRACT.......................................................... II 第一章气液反应. (1)

1.1气液反应概述 (1)

第二章气液相反应器 (2)

2.1气液相反应器概述 (2)

2.2鼓泡反应器 (2)

2.3搅拌鼓泡反应器 (4)

2.4转鼓反应器 (5)

2.5微反应器 (5)

2.6喷雾反应器 (6)

2.7膜式反应器 (6)

第三章气液相反应器型式的选择 (8)

第四章总结 (9)

参考文献 (10)

致谢 (12)

第一章气液反应

1.1 气液反应概述

气液反应广泛地应用于有机物的加氨、氧化、磺化及其他有机反应等化学加工过程，工业应用中常见的包括合成气体的净化、废气和污水处理、细胞培养、生物发酵等过程[1]。气液反应属于非均相反应中的一种，反应混合物处于不同的相态之中，存在相界面和相际间的传质，反应速率除与浓度、温度有关外，还与相界面大小及相间传质速率有关[2]。

气液反应的主要用处有两种：一是气体净化和分离，这种场合，常用于气体的化学吸收；二是生产化工产品，这种场合，气相往往是反应物，而液相则有几种不同的情况。在石油化工和化学工业中有许多气液反应的生产实例[3]。

气液反应和传质相互影响且相互制约。气液相间的传质理论也有很多，如：双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论等。根据双膜理论，膜外部的流体主体不存在浓度梯度，因为湍流扩散作用。相界面上的气相分压和液相浓度处于平衡的状态。按照传质过程和气液反应的相对速率大小，可将气液反应分为：瞬间不可逆反应、快速反应、中速反应、缓慢反应和极慢反应。气液反应过程的定性分析对于后续操作十分重要。在工程上把气液反应过程归纳为两种处理方法—增强因子法和效率因子（液相利用系数）法[3]。

气液相反应器是应运气液反应而生，一种反应器也可用于不同相之间的反应，但是在具体结构，处理细节方面肯定有所不同，将目光集中于气液反应这一个反应，能更好地了解与其相关的反应器的知识。