對二甲苯氧化反應(yīng)器氣液分散研究.pdf

1、精對苯二甲酸(PTA)是聚酯工業(yè)的主要原料,目前主要采用對二甲苯(PX)空氣氧化法生產(chǎn).鼓泡塔和攪拌釜是生產(chǎn)PTA兩類典型的氧化反應(yīng)器,氣泡尺寸分布和局部氣含率是描述反應(yīng)器中氣液局部分散特性最重要的兩個參數(shù),直接影響反應(yīng)器內(nèi)的氣液傳質(zhì)和反應(yīng),在反應(yīng)器的工程放大和設(shè)計(jì)中起重要作用.以PTA生產(chǎn)工藝為背景,對上述兩類反應(yīng)器進(jìn)行了局部氣液分散性能的冷模實(shí)驗(yàn)研究. 1.鼓泡塔反應(yīng)器中氣泡尺寸分布和局部氣含率研究采用雙電導(dǎo)探針法對鼓泡塔反

2、應(yīng)器內(nèi)的氣泡尺寸分布和局部氣含率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明,鼓泡塔中當(dāng)離開氣體分布器軸向高度(h/D)小于2.5左右時氣液流動為過渡流域,局部氣含率隨軸向高度增加而增大,當(dāng)h/D>2.5氣液流動為充分發(fā)展流域,局部氣含率趨于均值,局部氣含率隨表觀氣速的增大而增加但在塔壁附近出現(xiàn)波動,徑向分布呈拋物線型下降;氣泡尺寸隨軸向高度的增加而增大,隨表觀氣速和徑向距離增加而減小. 2.攪拌釜反應(yīng)器中氣泡尺寸分布和局部氣含率研究剖析了組合槳(

3、6DT-4PTU)攪拌反應(yīng)器內(nèi)的氣泡尺寸分布和局部氣含率,并考察了攪拌轉(zhuǎn)速和表觀氣速的影響.結(jié)果表明,隨轉(zhuǎn)速的提高,氣泡尺寸減小,局部氣含率增大;隨表觀氣速的增加,氣泡尺寸基本不變,上層槳區(qū)、上循環(huán)區(qū)和液面區(qū)氣含率增大,其他區(qū)域不變;對氣泡平均尺寸進(jìn)行了關(guān)聯(lián). 分析比較了七類攪拌組合槳?dú)庖悍稚⑿阅?結(jié)果表明,下層槳變化對氣含率分布影響不大,上層槳是決定氣液分散好壞的關(guān)鍵;六斜凹葉渦輪(6PCBDT)-四斜葉(4PTU)組合槳各循