反应器-3气液相反应器的选择
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率较低。 ❖ 应用： ❖ 这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速
反应和放热量大的反应。
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填料塔反应器
❖ 特点： ❖ a.液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而
与气相接触进行反应，故液相主体量较少。 ❖ b.填料塔反应器气体压降很小，液体返混极小，
是一种比较好的气液相反应器。 ❖ 应用： ❖ 适用于瞬间、界面和快速反应。
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气体升液式鼓泡塔 1-筒体；2-气升管；3-气体分布器
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❖ 塔内装有气升管，引起液体形成有规则的循环流 动，可以强化反应器传质效果，并有利于固体催 化剂的悬浮。
❖ 特点：在这种鼓泡塔中气流的搅动比简单鼓 泡塔激烈得多。
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填料塔
❖ 填料塔的结构与特点 ❖ 填料的类型 ❖ 填料塔的内件
❖ 1、液相也是反应物 ❖ 2、液相是催化剂 ❖ 3、液相中既有反应物又有催化剂
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气液相反应的工业应用
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气液相反应器的基本类型
气液相反应器按气液相接触形态可分为： ❖ 气体以气泡形态分散在液相中（鼓泡塔反应器、
搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器） ❖ 液体以液滴状分散在气相中（喷雾、喷射和文氏
的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种 现象称为壁流。 ❖ 壁流效应的后果： ❖ 造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质 效率下降。 ❖ 解决办法： ❖ 当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分 布装置。
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填料塔结构图
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❖ 气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一 般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连 续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相 密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液 传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操 作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
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气液相反应器的选择
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概述
气液相反应的基本类型 在反应过程中至少有一种反应物在气相，另一
些物质在液相，气相中的反应物必须传递到液相 中，然后在液相中发生化学反应，这种类型的反 应称气液相反应。
❖ 应用： ❖ 气体的净化和分离 ❖ 生产化工产品
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气液相反应的特殊性
❖ 在气液相反应体系中，气相往往是反应物，而液 相则可能有几种情况：
反应器） ❖ 液体以膜状运动与气相进行接触（填料塔反应器
和降膜反应器）
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鼓泡塔反应器
❖ 特点： ❖ a.气相既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加
传质速率； ❖ b.鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维
修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。 ❖ c.鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效
相返混较为严重的缺点。 ❖ 应用： ❖ 适用于瞬间、界面和快速反应，也适用于生成固
体的反应。
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搅拌釜式反应器
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搅拌鼓泡釜式反应器
❖ 特点： ❖ a.反应器内气体能较好地分散成细小的气泡，增
大气液接触面积。 ❖ b.反应器内液体流动接近全混流，同时能耗较高。 ❖ 应用： ❖ 搅拌釜式反应器适用于慢反应。
鼓泡塔反应器的基本结构
简单鼓泡塔 1-塔体；2-夹套；3-气体分布器；4-塔体；5-整挡理板pp；t 6-塔外换热器；7-液体捕集器；8-扩大段
❖ 1、塔体：
❖ 2、气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传 质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一。
❖
型式：多孔板
❖
喷嘴
❖
多孔管等
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❖ 3、换热装置： ❖ 夹套式：热效应不大时。 ❖ 蛇管式：热效应较大时。 ❖ 外循环换热式：热效应较大时。 ❖ 4、水平多孔隔板： ❖ 提高气体分散度，减少液体纵向循环。
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❖ 用于化学吸收时可选用填料塔和喷雾塔，这种场 合气体浓度比较低，对处理后尾气要求不严格；
❖ 当用于生产化学品时，反应若极快（瞬时反应）， 由传质控制，可选用填料塔和喷雾塔，它们的相 界面积大、持液量低；
❖对快反应和中速反应可选用板式塔和鼓泡塔，这 两种反应器的持液量都比较大；
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❖ 应用：降膜反应器可用于瞬间、界面和快速反应，它 特别适用于较大热效应的气液反应过程；不适用于慢反应； 也不适用于处理含固体物质或能析出固体物质及粘性很大 的液体。
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喷雾塔反应器
❖ 特点： ❖ a.液体以细小液滴的方式分散于气体中，气体为
连续相，液体为分散相， ❖ b.具有相接触面积大和气Βιβλιοθήκη Baidu压降小等优点。 ❖ c.具有持液量小和液侧传质系数过小，气相和液
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气液相反应器的选型
❖ 若是传质控制应选择气液接触面积大、持液量较 小的反应器；
❖ 若是化学反应控制则应选择持液量大的反应器；
❖ 反应极快热效应又很大，对传热的要求高时刻选 择膜式塔；
❖ 当液体的处理量大、反应较慢、换热要求较高时 刻选用鼓泡塔 ；
❖ 当有悬浮固体催化剂颗粒时可选用搅拌釜式反应 器，此时为气液固三相，称做於浆反应器
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板式塔反应器
❖ 特点: ❖ a.板式塔反应器中的液体是连续相而气体是分散相，借助
于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化 学反应； ❖ b.能在单塔中直接获得极高的液相转化率； ❖ c.板式塔反应器的气液传质系数较大，可以在板上安置冷 却或加热元件，以适应维持所需温度的要求； ❖ d.但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较 小等缺点。 ❖ 应用： ❖ 板式塔反应器适用于快速及中速反应。
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膜式反应器
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❖ 膜反应器
❖ 特点：
❖ a.通常借助管内的流动液膜进行气液反应，管外使用载热 流体导入或导出反应热。
❖ b.降膜反应器还具有压降小和无轴向返混的优点。 ❖ c.由于降膜反应器中液体停留时间很短， ❖ d.降膜管的安装垂直度要求较高，液体成膜和均匀分布是
降膜反应器的关键，工程使用时必须注意。
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填料塔的结构与特点
❖ 1. 填料塔的结构 ❖ 填料层：提供气液接触的场所。 ❖ 液体分布器：均匀分布液体，以避免发生沟流
现象。 ❖ 液体再分布器：避免壁流现象发生。 ❖ 支撑板：支撑填料层，使气体均匀分布。
❖ 除沫器：防止塔顶气体出口处夹带液体。
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❖ 壁流： ❖ 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中
反应和放热量大的反应。
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填料塔反应器
❖ 特点： ❖ a.液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而
与气相接触进行反应，故液相主体量较少。 ❖ b.填料塔反应器气体压降很小，液体返混极小，
是一种比较好的气液相反应器。 ❖ 应用： ❖ 适用于瞬间、界面和快速反应。
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气体升液式鼓泡塔 1-筒体；2-气升管；3-气体分布器
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❖ 塔内装有气升管，引起液体形成有规则的循环流 动，可以强化反应器传质效果，并有利于固体催 化剂的悬浮。
❖ 特点：在这种鼓泡塔中气流的搅动比简单鼓 泡塔激烈得多。
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填料塔
❖ 填料塔的结构与特点 ❖ 填料的类型 ❖ 填料塔的内件
❖ 1、液相也是反应物 ❖ 2、液相是催化剂 ❖ 3、液相中既有反应物又有催化剂
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气液相反应的工业应用
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气液相反应器的基本类型
气液相反应器按气液相接触形态可分为： ❖ 气体以气泡形态分散在液相中（鼓泡塔反应器、
搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器） ❖ 液体以液滴状分散在气相中（喷雾、喷射和文氏
的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种 现象称为壁流。 ❖ 壁流效应的后果： ❖ 造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质 效率下降。 ❖ 解决办法： ❖ 当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分 布装置。
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填料塔结构图
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❖ 气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一 般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连 续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相 密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液 传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操 作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
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气液相反应器的选择
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概述
气液相反应的基本类型 在反应过程中至少有一种反应物在气相，另一
些物质在液相，气相中的反应物必须传递到液相 中，然后在液相中发生化学反应，这种类型的反 应称气液相反应。
❖ 应用： ❖ 气体的净化和分离 ❖ 生产化工产品
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气液相反应的特殊性
❖ 在气液相反应体系中，气相往往是反应物，而液 相则可能有几种情况：
反应器） ❖ 液体以膜状运动与气相进行接触（填料塔反应器
和降膜反应器）
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鼓泡塔反应器
❖ 特点： ❖ a.气相既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加
传质速率； ❖ b.鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维
修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。 ❖ c.鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效
相返混较为严重的缺点。 ❖ 应用： ❖ 适用于瞬间、界面和快速反应，也适用于生成固
体的反应。
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搅拌釜式反应器
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搅拌鼓泡釜式反应器
❖ 特点： ❖ a.反应器内气体能较好地分散成细小的气泡，增
大气液接触面积。 ❖ b.反应器内液体流动接近全混流，同时能耗较高。 ❖ 应用： ❖ 搅拌釜式反应器适用于慢反应。
鼓泡塔反应器的基本结构
简单鼓泡塔 1-塔体；2-夹套；3-气体分布器；4-塔体；5-整挡理板pp；t 6-塔外换热器；7-液体捕集器；8-扩大段
❖ 1、塔体：
❖ 2、气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传 质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一。
❖
型式：多孔板
❖
喷嘴
❖
多孔管等
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❖ 3、换热装置： ❖ 夹套式：热效应不大时。 ❖ 蛇管式：热效应较大时。 ❖ 外循环换热式：热效应较大时。 ❖ 4、水平多孔隔板： ❖ 提高气体分散度，减少液体纵向循环。
整理ppt
❖ 用于化学吸收时可选用填料塔和喷雾塔，这种场 合气体浓度比较低，对处理后尾气要求不严格；
❖ 当用于生产化学品时，反应若极快（瞬时反应）， 由传质控制，可选用填料塔和喷雾塔，它们的相 界面积大、持液量低；
❖对快反应和中速反应可选用板式塔和鼓泡塔，这 两种反应器的持液量都比较大；
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❖ 应用：降膜反应器可用于瞬间、界面和快速反应，它 特别适用于较大热效应的气液反应过程；不适用于慢反应； 也不适用于处理含固体物质或能析出固体物质及粘性很大 的液体。
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喷雾塔反应器
❖ 特点： ❖ a.液体以细小液滴的方式分散于气体中，气体为
连续相，液体为分散相， ❖ b.具有相接触面积大和气Βιβλιοθήκη Baidu压降小等优点。 ❖ c.具有持液量小和液侧传质系数过小，气相和液
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气液相反应器的选型
❖ 若是传质控制应选择气液接触面积大、持液量较 小的反应器；
❖ 若是化学反应控制则应选择持液量大的反应器；
❖ 反应极快热效应又很大，对传热的要求高时刻选 择膜式塔；
❖ 当液体的处理量大、反应较慢、换热要求较高时 刻选用鼓泡塔 ；
❖ 当有悬浮固体催化剂颗粒时可选用搅拌釜式反应 器，此时为气液固三相，称做於浆反应器
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板式塔反应器
❖ 特点: ❖ a.板式塔反应器中的液体是连续相而气体是分散相，借助
于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化 学反应； ❖ b.能在单塔中直接获得极高的液相转化率； ❖ c.板式塔反应器的气液传质系数较大，可以在板上安置冷 却或加热元件，以适应维持所需温度的要求； ❖ d.但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较 小等缺点。 ❖ 应用： ❖ 板式塔反应器适用于快速及中速反应。
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膜式反应器
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❖ 膜反应器
❖ 特点：
❖ a.通常借助管内的流动液膜进行气液反应，管外使用载热 流体导入或导出反应热。
❖ b.降膜反应器还具有压降小和无轴向返混的优点。 ❖ c.由于降膜反应器中液体停留时间很短， ❖ d.降膜管的安装垂直度要求较高，液体成膜和均匀分布是
降膜反应器的关键，工程使用时必须注意。
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填料塔的结构与特点
❖ 1. 填料塔的结构 ❖ 填料层：提供气液接触的场所。 ❖ 液体分布器：均匀分布液体，以避免发生沟流
现象。 ❖ 液体再分布器：避免壁流现象发生。 ❖ 支撑板：支撑填料层，使气体均匀分布。
❖ 除沫器：防止塔顶气体出口处夹带液体。
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❖ 壁流： ❖ 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中