导流筒及内构件对气液两相搅拌反应器性能影响的研究

• 作 者: 庄庆龙
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 搅拌釜 导流筒 搅拌反应器 釜内流型

搅拌釜广泛应用于化工、冶金、医药、食品等领域。对该类反应器的混合、分散性能进行深入的研究，开发更加高效节能的新型反应器，对解决日益严峻的能源和环境问题具有重要意义。为了优化现有工业PX氧化反应器以达到进一步节能降耗，提高产量，本文以导流筒结构为研究核心，结合桨型组合、挡板结构、通气型式、操作条件等的变化展开了对功耗、气含率、传质系数、混合时间、液相停留时间分布以及釜内流型等的系统研究，为工业PX氧化反应器的改进提供重要参考。
本实验在T=383mm的搅拌釜中进行，研究结果表明：相同的配置，双层导流筒的引入使得釜内流型更加规整。在上层导流筒开孔率为16.4％时，气含率、传质系数较无导流筒结构提高均超过10％，而且功耗降低较明显，在此基础上，我们进一步系统的研究了双层导流筒结构及桨叶组合变化的影响。
在双层导流筒配置A1—B3的基础上研究发现：下层导流筒内壁添加挡板后对气含率的影响甚微，但功率有所提高。挡板结构变化对气含率、传质系数及功率的影响不明显。气体分布器的开孔数增多有利于气含率及传质系数的提高，但对功耗的影响甚微。釜内液位高度的提高不利于气含率及传质系数的提高，但随液位的提高功率明显提高。较无导流筒结构，双导流筒的K(Pg/P0)因子增大了，且随转速增大K因子也是总体下降，但K因子不稳定。
最终优化出三种反应器配置，并给出功率、气含率、传质系数等的关联式。