氣升式環(huán)流反應(yīng)器

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)9氣升式環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)及傳質(zhì)性能的測(cè)定氣升式環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)及傳質(zhì)性能的測(cè)定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粚?shí)驗(yàn)?zāi)康?了解氣升式環(huán)流反應(yīng)器的工作原理、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用的領(lǐng)域。2掌握氣升式環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)及傳質(zhì)性能的測(cè)定方法。3掌握電導(dǎo)儀及測(cè)氧儀的使用方法。4學(xué)習(xí)利用組態(tài)王軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的方法。二實(shí)驗(yàn)原理二實(shí)驗(yàn)原理氣升式環(huán)流反應(yīng)器是近年來(lái)作為化學(xué)反應(yīng)器和生化反應(yīng)器而發(fā)展起來(lái)的一種新型高效氣液兩相反應(yīng)器和氣液固三相反應(yīng)器。氣

2、升式環(huán)流反應(yīng)器是利用反應(yīng)氣體的噴射動(dòng)能和液體的循環(huán)流動(dòng)來(lái)攪動(dòng)反應(yīng)物料，所以具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、易密封、能耗低，也不會(huì)由于機(jī)械攪拌破壞生物細(xì)胞等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工業(yè)、制藥工程和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。對(duì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)后，能得到較好的環(huán)流流動(dòng)的循環(huán)強(qiáng)度，在反應(yīng)器內(nèi)形成良好的循環(huán)，促進(jìn)固體催化劑粒子的攪動(dòng)。因而環(huán)流反應(yīng)器對(duì)于反應(yīng)物之間的混合、擴(kuò)散、傳熱和傳質(zhì)均很有利，既適合處理量大的較高粘度的流體又適合處

3、理熱敏感性的生物物質(zhì)，還可用于氣液兩相或氣液固三相之間的非均相化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)氣升式環(huán)流反應(yīng)器降液管的形式可將環(huán)流反應(yīng)器分為內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器和外環(huán)流反應(yīng)器兩種。內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器是指氣體從升氣管下方噴射進(jìn)入反應(yīng)器，使得升氣管中液體的氣含率大于降液管中液體的氣含率，引起兩者之間存在密度差，從而使得環(huán)流反應(yīng)器中的液體在氣體帶動(dòng)下得以循環(huán)起來(lái)。外環(huán)流反應(yīng)器是指將降液管移到反應(yīng)器的外面，循環(huán)原理和內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器相同。實(shí)驗(yàn)中利用體積膨脹高度法測(cè)定氣含率ε；利用

4、電導(dǎo)脈沖示蹤法測(cè)量液體循環(huán)速度uL；利用動(dòng)態(tài)溶氧法測(cè)定氧體積傳質(zhì)系數(shù)KLa。三實(shí)驗(yàn)裝置和流程三實(shí)驗(yàn)裝置和流程1實(shí)驗(yàn)裝置氣升式內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖291，實(shí)物裝置見圖292。進(jìn)入反應(yīng)器的氣體噴射至升氣管后，由于氣體的噴射動(dòng)能和升氣管內(nèi)流體的密度降低，迫使升氣管中流體向上，降液管中流體向下做有規(guī)則的循環(huán)流動(dòng)，從而在反應(yīng)器中形成良好的混合和反應(yīng)條件。2實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)流程見圖295。本實(shí)驗(yàn)裝置是以水和空氣作為介質(zhì)。氣泵送入的空氣經(jīng)閥門調(diào)節(jié)和

5、流量計(jì)計(jì)量后由升氣管下方噴嘴進(jìn)入反應(yīng)器與液體混合。氣體在反應(yīng)器內(nèi)隨反應(yīng)液一起循環(huán)，一部分氣體隨降液管循環(huán)回反應(yīng)器底部再進(jìn)入氣升管，另一部分氣體則從反應(yīng)器上方排出。N2由鋼瓶經(jīng)減壓閥，通過(guò)流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入反應(yīng)器中，用來(lái)在測(cè)定氧傳質(zhì)系數(shù)的實(shí)驗(yàn)前排除水中的溶解氧。圖295實(shí)驗(yàn)流程圖四實(shí)驗(yàn)操作步驟及計(jì)算方法四實(shí)驗(yàn)操作步驟及計(jì)算方法1氣含率氣含率ε的測(cè)定的測(cè)定氣含率ε是表征反應(yīng)器流體力學(xué)性能的重要參數(shù)之一。本實(shí)驗(yàn)利用體積膨脹高度法測(cè)量反應(yīng)器中的平