化学反应过程与设备
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化学反应过 程与设备
《化学反应过程与设备》
主讲教师：
化学反应过 程与设备
任务3、气液相反应器的选择
常用的气液相反应器： 鼓泡塔反应器 填料塔反应器
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（一）气液相反应的特点与应用
气液相反应定义： 气体在液体中进行的化学反应。气体反应物可能是一种或多种； 液体可能是反应物，或者只是催化剂的载体。
气液相反应与化学吸收的特点： 气液相反应与化学吸收，既有相同点，又有不同之处
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（一）气液相反应的特点与应用
气液相反应工业应用： 气液相反应广泛地应用于加氢、磺化、卤化、氧化等化学加工 过程。
化学反应Βιβλιοθήκη Baidu 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 鼓泡塔反应器： 广泛应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。 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应 的基本类型与特点
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 填料塔反应器： 广泛应用于气体吸收的设备，也可用作气液相反应器。 反应方式： 适用于： 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
1、塔体 塔体介绍： 塔体是塔设备的主要部件，大多数塔体是等直径、 等壁厚的圆筒体，顶盖以椭圆形封头为多。 工艺条件：强度和刚度要求外，还应考虑风力、地震、偏心载 荷所带来的影响，以及吊装、运输、检验、开停工等情况。 塔体材质：常采用的有非金属材料(如塑料，陶瓷等)、碳钢(复 层、衬里)、不锈耐酸钢等。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （5）液体分布装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （6）液体收集及再分布装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（二）填料的类型及性能评价 1、填料类型 2、性能评价
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （4）填料压紧装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （5）液体分布装置 理想的液体分布器应具备以下条件。 ①与填料相匹配的液体均匀分布点。填料比表面积越大，分 离要求越精密，则液体分布器分布点密度也应越大。 ②操作弹性较大，适应性好。 ③为气体提供尽可能大的自由截面，实现气体的均匀分布， 且阻力小。 ④结构合理，便于制造、安装、调整和检修。
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 喷雾塔反应器： 降膜塔反应器 搅拌鼓泡釜式反应器 高速湍动反应器
化学反应过 程与设备
二、鼓泡塔反应器结构
（一）鼓泡塔反应的分类与应用 分类： 应用：
化学反应过 程与设备
二、鼓泡塔反应器结构
（一）鼓泡塔反应的分类与应用 分类： 应用：
化学反应过 程与设备
气液相反应器按气液相接触形态可分为： ①气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜 式反应器和板式反应器； ②液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等； ③液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应 器等。
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （4）填料压紧装置 为保持操作中填料床层为一高度恒定的固定床，从而保持 均匀一致的空隙结构，使操作正常、稳定，在填料装 填后于其上方要安装填料压紧装置。这样，可以防止 在高压降、瞬时负荷波动等情况下填料床层发生松动 和跳动。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 板式塔反应器： 反应过程：其液体是连续相，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的液体相接触进行化学 反应。 适用于：快速机中速反应 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
二、鼓泡塔反应器结构
（二）鼓泡塔反应器的结构
组成： (1)塔底部的气体分布器分布 作用： (2)塔筒体部分 作用： (3)塔顶部的气液分离器 作用：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
定义：填料塔是以塔内装有大量的 填料为相间接触构件的气液传质设备。 结构：填料塔的塔身是一直立式圆筒， 底部装有填料支承板，填料以乱堆或 整砌的方式放置在支承板上。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（二）填料的类型及性能评价 1、填料类型 2、性能评价
化学反应过 程与设备
四、气液相反应器的选择
气液相反应过程的反应器类型较多，选择时一般应考虑以下因素 (1)具备较高的生产能力 (2)有利于反应选择性的提高 (3)有利于降低能量消耗 (4)有利于反应温度的控制 (5)能在较少液体流率下操作
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （1）除沫器 作用： 分类： （2）填料 作用：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （3）填料支撑装置 作用： 要求； 分类： 如何选型：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
2、塔体支座 要求 材质
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
3、人孔 定义：人孔是安装或检修人员进出塔器的唯一通道。
4、手孔 定义：指手和手提灯能伸人的设备孔口，用于不便进入或不必 进入设备即能清理、检查或修理的场合。 常用于：常用作小直径填料塔装卸填料之用，在每段填料层的 上、下方各设置一个手孔。卸填料的手孔有时附带挡板， 以免反应生成物积聚在手孔内。
《化学反应过程与设备》
主讲教师：
化学反应过 程与设备
任务3、气液相反应器的选择
常用的气液相反应器： 鼓泡塔反应器 填料塔反应器
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（一）气液相反应的特点与应用
气液相反应定义： 气体在液体中进行的化学反应。气体反应物可能是一种或多种； 液体可能是反应物，或者只是催化剂的载体。
气液相反应与化学吸收的特点： 气液相反应与化学吸收，既有相同点，又有不同之处
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（一）气液相反应的特点与应用
气液相反应工业应用： 气液相反应广泛地应用于加氢、磺化、卤化、氧化等化学加工 过程。
化学反应Βιβλιοθήκη Baidu 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 鼓泡塔反应器： 广泛应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。 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应 的基本类型与特点
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 填料塔反应器： 广泛应用于气体吸收的设备，也可用作气液相反应器。 反应方式： 适用于： 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
1、塔体 塔体介绍： 塔体是塔设备的主要部件，大多数塔体是等直径、 等壁厚的圆筒体，顶盖以椭圆形封头为多。 工艺条件：强度和刚度要求外，还应考虑风力、地震、偏心载 荷所带来的影响，以及吊装、运输、检验、开停工等情况。 塔体材质：常采用的有非金属材料(如塑料，陶瓷等)、碳钢(复 层、衬里)、不锈耐酸钢等。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （5）液体分布装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （6）液体收集及再分布装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（二）填料的类型及性能评价 1、填料类型 2、性能评价
（一）填料塔反应器的结构 5、塔内件 （4）填料压紧装置
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （5）液体分布装置 理想的液体分布器应具备以下条件。 ①与填料相匹配的液体均匀分布点。填料比表面积越大，分 离要求越精密，则液体分布器分布点密度也应越大。 ②操作弹性较大，适应性好。 ③为气体提供尽可能大的自由截面，实现气体的均匀分布， 且阻力小。 ④结构合理，便于制造、安装、调整和检修。
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 喷雾塔反应器： 降膜塔反应器 搅拌鼓泡釜式反应器 高速湍动反应器
化学反应过 程与设备
二、鼓泡塔反应器结构
（一）鼓泡塔反应的分类与应用 分类： 应用：
化学反应过 程与设备
二、鼓泡塔反应器结构
（一）鼓泡塔反应的分类与应用 分类： 应用：
化学反应过 程与设备
气液相反应器按气液相接触形态可分为： ①气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜 式反应器和板式反应器； ②液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等； ③液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应 器等。
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （4）填料压紧装置 为保持操作中填料床层为一高度恒定的固定床，从而保持 均匀一致的空隙结构，使操作正常、稳定，在填料装 填后于其上方要安装填料压紧装置。这样，可以防止 在高压降、瞬时负荷波动等情况下填料床层发生松动 和跳动。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
（二）气液相反应的基本类型与特点
气液相反应器的特点： 板式塔反应器： 反应过程：其液体是连续相，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的液体相接触进行化学 反应。 适用于：快速机中速反应 优点： 缺点：
化学反应过 程与设备
一、气液相反应器种类和工业应用
二、鼓泡塔反应器结构
（二）鼓泡塔反应器的结构
组成： (1)塔底部的气体分布器分布 作用： (2)塔筒体部分 作用： (3)塔顶部的气液分离器 作用：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
定义：填料塔是以塔内装有大量的 填料为相间接触构件的气液传质设备。 结构：填料塔的塔身是一直立式圆筒， 底部装有填料支承板，填料以乱堆或 整砌的方式放置在支承板上。
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（二）填料的类型及性能评价 1、填料类型 2、性能评价
化学反应过 程与设备
四、气液相反应器的选择
气液相反应过程的反应器类型较多，选择时一般应考虑以下因素 (1)具备较高的生产能力 (2)有利于反应选择性的提高 (3)有利于降低能量消耗 (4)有利于反应温度的控制 (5)能在较少液体流率下操作
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （1）除沫器 作用： 分类： （2）填料 作用：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
5、塔内件 （3）填料支撑装置 作用： 要求； 分类： 如何选型：
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
2、塔体支座 要求 材质
化学反应过 程与设备
三、填料塔反应器结构
（一）填料塔反应器的结构
3、人孔 定义：人孔是安装或检修人员进出塔器的唯一通道。
4、手孔 定义：指手和手提灯能伸人的设备孔口，用于不便进入或不必 进入设备即能清理、检查或修理的场合。 常用于：常用作小直径填料塔装卸填料之用，在每段填料层的 上、下方各设置一个手孔。卸填料的手孔有时附带挡板， 以免反应生成物积聚在手孔内。