气体分布器作用
1. 介绍
气体分布器是一种用于控制和调节气体流动的装置，广泛应用于各个领域，包括工业生产、环境保护、科学研究等。它的作用是将气体均匀地分布到需要的区域，以满足不同应用的需求。
2. 原理
气体分布器的工作原理基于流体力学和热力学的基本原理。当气体进入分布器时，它会经过一系列的导流板、孔隙或喷嘴等结构，通过改变气体的流动速度和方向来实现气体的均匀分布。这些结构被设计成不同形状和尺寸，以适应不同的应用场景和气体特性。
3. 分布器的设计和构造
气体分布器的设计和构造是根据具体的应用需求和气体特性进行的。以下是一些常见的设计和构造要素：
3.1 导流板
导流板是气体分布器中的关键组成部分，它通过改变气体流动的方向和速度来实现气体的均匀分布。导流板的形状和数量可以根据具体的应用需求进行调整，常见的形状有直线、曲线、斜线等。
3.2 孔隙和喷嘴
孔隙和喷嘴是气体分布器中用于控制气体流动的结构。它们通常被设计成不同的形状和尺寸，以调节气体的流速和流向。喷嘴通常用于将气体聚焦到特定区域，而孔隙则用于将气体均匀地分散到整个区域。
3.3 材料选择
气体分布器的材料选择对于其性能和使用寿命至关重要。常见的材料包括金属、塑料和陶瓷等。选择材料时需要考虑气体的特性、温度、压力等因素，并确保材料具有足够的耐腐蚀性和耐高温性能。
4. 应用领域
气体分布器在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：
4.1 工业生产
气体分布器在工业生产中起到了关键的作用。它可以用于将气体均匀地分配到不同的生产设备中，以实现生产过程的控制和优化。例如，在炼油厂中，气体分布器可以将燃气均匀地分配到不同的炉子中，以提高燃烧效率和降低排放。
4.2 环境保护
气体分布器在环境保护中也有重要的应用。例如，在污水处理厂中，气体分布器可以将气体均匀地分散到不同的处理槽中，以促进污水的降解和处理效果的提高。另外，它还可以用于空气净化设备中，将清洁空气均匀地分配到不同的区域，以提供良好的室内空气质量。
4.3 科学研究
气体分布器在科学研究中也扮演着重要的角色。例如，在实验室中，气体分布器可以用于将气体均匀地分配到不同的实验设备中，以保证实验的可重复性和准确性。另外，它还可以用于大型实验装置中，将气体均匀地分布到整个实验区域，以提供均匀的实验条件。
5. 总结
气体分布器是一种用于控制和调节气体流动的装置，它通过改变气体的流速和流向来实现气体的均匀分布。气体分布器的设计和构造需要考虑导流板、孔隙和喷嘴等要素，并选择合适的材料以适应不同的应用场景。它在工业生产、环境保护和科学研究等领域都有广泛的应用，发挥着重要的作用。通过合理的设计和使用，气体分布器可以提高生产效率、改善环境质量和促进科学研究的进展。
目录 1 鼓泡塔反应器简介 (1) 1.1 鼓泡塔的概念 (1) 1.2 鼓泡塔的结构 (1) 1.3 鼓泡塔类型 (2) 1.3.1空心式 (2) 1.3.2 多段式 (3) 1.3.3 循环式 (3) 1.4 鼓泡塔反应器的操作状态 (4) 2 鼓泡塔反应器的流体力学特性 (6) 2.1气泡直径 (6) 2.2含气率 (6) 2.3气液比相界面积 (7) 2.4鼓泡塔内的气体阻力ΔP (7) 2.5返混 (8) 3 鼓泡塔反应器的传质、传热特性 (9) 3.1鼓泡塔的传质 (9) 3.2鼓泡塔的传热 (9) 4 鼓泡塔反应器的数学模型 (11) 4.1 双流体模型 (11) 4.2 湍流模型 (11) 5 鼓泡塔反应器的工业应用实例 (13)
1 鼓泡塔反应器简介 1.1 鼓泡塔的概念 鼓泡塔是在塔体下部装上分布器，将气体分散在液体中进行传质、传热的一种塔式反应器。 优点：气相高度分散于液相中，具有大的液体持有量和相界接触面，传质和传热效率高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况； 结构简单，操作稳定，投资和维修费用低，被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化等工业过程。 缺点：液相有较大的返混，气相有较大的压降。 当高径比大时，气泡合并速度增加，使相际接触面积减小。 1.2 鼓泡塔的结构 图1.2 简单鼓泡塔
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，多孔等，为鼓泡塔主要结构之一，另一主要结构为塔体。 换热装置： 1、夹套式：热效应不大时。 2、蛇管式：热效应较大时。 3、外循环换热式：热效应较大时 塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；塔内液体层中可放置填料；塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混。 1.3 鼓泡塔类型 1.3.1空心式 图1.3.1 空心式鼓泡塔图1.3.2 多段式鼓泡塔空心式鼓泡塔如图1.3.1所示，塔内不含塔板和液体分布器，最适用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的的反应系统。热效应较大时，可在塔内或塔外装备热交换单元。
流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统 时,又称沸腾床反应器。 Fluidized bed reactor is a kind of reactors that make use of gas or liquid through granular solid layer to make the solid particles in a state of suspension movement, and conduct reaction process of gas-solid or liquid-solid reactor process.When fluidized bed reactor is used in gas-solid system, it also called ebullient bed reactor. 流化床反应器的结构有两种形式:①有固体物料连续进料和出料装置,用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。②无固体物料连续进料和出料装置,用于固体颗粒性状在相当长时间内,不发生明显变化的反应过程。 The structure of the fluidized bed reactor has two forms: (1)It contains a continuous feeding and discharging device with solid materials which is used in solid phase processing procedure or fluid phase processing procedure where catalyst deactivates quickly. (2)It doesn't contain a continuous feeding and discharging device with solid materials which is used in the reaction process that the properties of solid particles have no obvious changes in a long time. 流化床反应器的结构型式很多,但一般均由床层壳体、内部装置、换热装置、气固分离装置等组成。
传质设备——塔设备 一塔设备在炼油生产中的作用： 在炼油化工轻工等工业生产中，气、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、解吸、萃取等。这些过程都是在一定的压力、温度 流量等工业条件下，在一定的设备内完成的。由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备。 1．1外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器，且长径比较大，形如“塔”故习惯叫塔设备。 1．2塔设备能够为气-液或液-液两相进行充分接触，提供适宜的条件：即充分的接触时间，分离空间和传质传热的面积，从而达到相间质量和热量的目的，实现工业所需求的生产过程，生产出合格的产品。 1．3塔设备的投资费用及钢材耗量仅次于换热设备，在炼油生产装置中占约34.85% 二塔设备的分类及一般构造 随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展与之相应的塔设备也形成了繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。为了便于比较，人们从不同角度对塔设备进行分类。如按工艺用途分，按操作压力分，按内部结构分 精馏段 用途分：精馏塔（又叫分馏塔）进料段 吸收塔、解吸塔提馏段 萃取塔（又叫抽提塔） 洗涤塔
操作压力分常压塔 加压塔 减压塔 内部结构分板式塔 填料塔 三塔内件 （一）板式塔 板式塔塔盘：泡罩塔盘 塞板塔盘 浮阀塔盘 舌型塔盘 浮动舌阀塔盘 （二）填料塔规整填料 填料塔填料形式鲍尔环 矩鞍环 散堆填料双鞍环 （乱堆填料）θ环 … 塔是整个常减压装置工艺过程的核心。原油在分馏塔中通过传热、传质实现分馏作用，最终将原油分离成不同组分的产品。三段汽化流程的常减压装置中的塔包括初馏塔或闪蒸塔、常压塔、常压汽提塔和减压塔。润滑油型装置还包括一个减压汽提塔。二段汽化流程的常减压装置没有初馏塔。由于三段汽化流程包含了二段汽化流程的内容，并且应用较为普遍，我们主要介绍三段汽化燃料润滑油型的常减压装置中的塔及其操作。 根据塔内汽液接触部件的结构形式的不同，塔可分为板式塔和填料塔和塔板、填料混合塔。 根据塔内压力状态的不同，分为常压塔和减压塔，常压塔在接近常压状态下操作，减压塔在负压状态下操作。
气体分布器作用 1. 介绍 气体分布器是一种用于控制和调节气体流动的装置，广泛应用于各个领域，包括工业生产、环境保护、科学研究等。它的作用是将气体均匀地分布到需要的区域，以满足不同应用的需求。 2. 原理 气体分布器的工作原理基于流体力学和热力学的基本原理。当气体进入分布器时，它会经过一系列的导流板、孔隙或喷嘴等结构，通过改变气体的流动速度和方向来实现气体的均匀分布。这些结构被设计成不同形状和尺寸，以适应不同的应用场景和气体特性。 3. 分布器的设计和构造 气体分布器的设计和构造是根据具体的应用需求和气体特性进行的。以下是一些常见的设计和构造要素： 3.1 导流板 导流板是气体分布器中的关键组成部分，它通过改变气体流动的方向和速度来实现气体的均匀分布。导流板的形状和数量可以根据具体的应用需求进行调整，常见的形状有直线、曲线、斜线等。 3.2 孔隙和喷嘴 孔隙和喷嘴是气体分布器中用于控制气体流动的结构。它们通常被设计成不同的形状和尺寸，以调节气体的流速和流向。喷嘴通常用于将气体聚焦到特定区域，而孔隙则用于将气体均匀地分散到整个区域。 3.3 材料选择 气体分布器的材料选择对于其性能和使用寿命至关重要。常见的材料包括金属、塑料和陶瓷等。选择材料时需要考虑气体的特性、温度、压力等因素，并确保材料具有足够的耐腐蚀性和耐高温性能。 4. 应用领域 气体分布器在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：
4.1 工业生产 气体分布器在工业生产中起到了关键的作用。它可以用于将气体均匀地分配到不同的生产设备中，以实现生产过程的控制和优化。例如，在炼油厂中，气体分布器可以将燃气均匀地分配到不同的炉子中，以提高燃烧效率和降低排放。 4.2 环境保护 气体分布器在环境保护中也有重要的应用。例如，在污水处理厂中，气体分布器可以将气体均匀地分散到不同的处理槽中，以促进污水的降解和处理效果的提高。另外，它还可以用于空气净化设备中，将清洁空气均匀地分配到不同的区域，以提供良好的室内空气质量。 4.3 科学研究 气体分布器在科学研究中也扮演着重要的角色。例如，在实验室中，气体分布器可以用于将气体均匀地分配到不同的实验设备中，以保证实验的可重复性和准确性。另外，它还可以用于大型实验装置中，将气体均匀地分布到整个实验区域，以提供均匀的实验条件。 5. 总结 气体分布器是一种用于控制和调节气体流动的装置，它通过改变气体的流速和流向来实现气体的均匀分布。气体分布器的设计和构造需要考虑导流板、孔隙和喷嘴等要素，并选择合适的材料以适应不同的应用场景。它在工业生产、环境保护和科学研究等领域都有广泛的应用，发挥着重要的作用。通过合理的设计和使用，气体分布器可以提高生产效率、改善环境质量和促进科学研究的进展。
流化床根底知识 一、流态化的定义 固体散料悬浮于运动的流体，颗粒之间脱离接触而具有类似于流体性能的过程，称为固体流态化。 二、流态化现象 根据流态化所使用流体介质的不同，固体流态化可分为液-固流态化、气-固流态化、与气-液-固三相流态化。 液体作流化介质时，液体与颗粒间的密度差较小，在很大的液速操作范围内，颗粒都会较均匀地分布在床层中，比拟接近理想流态化，称为散式流态化。 气体作流化介质时，会出现两种情况，对于较大与较重的颗粒如B 类〔100~600μm〕与D类〔≥600μm〕颗粒，当表观气速(表观气速是以扣除了换热元件、挡板等构件并且不包含装载的固体的有效空截面积及操作状态下的气体体积流量计算的气速)超过临界流化或起始流化速度，多余的气体并不进入颗粒群去增加颗粒间的距离，而形成气泡通过称为鼓泡流化床的床层，此时为聚式流态化。对于较小与较轻的A类颗粒，当表观气速刚超过临界流化速度的一般操作范围内，多余的气体仍进入颗粒群使之均匀膨胀而形成散式流态化，但进一步提高表观气速将生成气泡而形成聚式流态化，这种情况下产生气泡的相应表观气速称为起始鼓泡速度，超过的多余气体的绝大局部以气泡的形式通过床层，但所形成的气泡一般远比B 类与D类颗粒形成的聚式流化床小，即细颗粒的流化质量比粗颗粒的流化质量高。
在聚式流化床中存在明显的两相：一相是气体中夹带少量颗粒的气泡相〔或称稀相〕，另一相是颗粒与颗粒间气体所组成的颗粒相〔或称密相〕，又称乳相。在低气速流化床中，乳相为连续相而气泡相为非连续相。 三、聚式流态化的三个流型 1、鼓泡流化床 当表观气速从散式流态化的操作速度进一步提高到起始鼓泡速度时，床层从底部出现鼓泡，压降波动明显增加。对于粒径及密度均较达的B类颗粒，床层并不经历散失流态化阶段，临界流化速度即起始鼓泡速度，产生的气泡数量不断增加，并且气泡在上升过程中相互聚并，尺寸不断长大，直至到达床层外表并开场破裂，颗粒的混合及床层压降波动非常剧烈。 气泡中所含颗粒约占颗粒总量的24%，气泡周围的密相或乳相中颗粒浓度很高。气泡的运动速度随气泡的大小而变，在上升途中，小气泡频繁地聚并而长大，过大而失稳时气泡那么破裂。 气泡上升的同时又有颗粒在密相中向下流动以补充向上流动的气泡中带走颗粒所造成的空缺。另一方面，由于气泡在床层径向截面上下不均匀分布，诱发了床内密相的局部以致整体的循环流动，气体的返混加剧。这种流型称为鼓泡流态化，气-固接触效率与流化质量比散式流态化低的多。气泡上升到床层外表时的破裂将局部颗粒弹出床面。在密相床上面形成一个含有少量颗粒的自由空域。一局部在自由空域内的颗粒在重力作用下返回密相床，而另一局部较细小的颗粒
鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率 的测定装置使用说明书 目录 一．实验装置图 二．实验设备的特点 三．实验设备的主要部件及简介 四．操作要点及注意事项 华东理工大学化学工程与工艺实验中心
一． 实验装置图 图2–26 鼓泡反应器气泡比表面及气含率测定实验装置 1–空压机；2–缓冲罐（在空压机上）；3–流量计；4–调节阀； 5–反应器；6–放料口；7–压差计 12 34 5 6 7P 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
二．实验设备的特点 反应器为一有机玻璃塔，塔径为100mm，塔高140mm，塔下方有一气体分布器。气体分布器是以聚丙烯为材料，在其上均匀打孔，孔径为5mm。塔的下方有一法兰，用于拆装分布器。塔的右侧有玻璃测压管，可测出塔不同高度的压差。空气压缩机为气源，转子流量计调节空气流速。 实验通过调节转子流量计调节气体的流量，测定玻璃压差计的压差，获得在不同气体流速下鼓泡反应器中的气含率。实验设备紧凑，实验现象直观，用简单的操作，研究复杂的过程。实验以水为体系，经济又环保。
三．实验设备的主要部件及简介 1．仪表屏：钢制，长×宽×高＝1000×600×1800，下方装有四个轮子，可以方便转达方向。流量计、鼓泡反应器、测压管等均固定在此仪表屏上。 2．空气压缩机：排气量：约0.2m3/min 排气压力：1.0Mpa 功率：2kw 电压：380V 3．流量计：型号：G10－15 流量:0.3～3m3/h, 4．鼓泡反应器：有机玻璃制，高约1400mm，内径：100mm 下方接有聚丙烯空气分布器，右侧接有测压管。 5．测压管：玻璃制，一端与鼓泡反应器相连，另一端与大气相通，靠下方有一段U管，阻止气泡进入测压管。
塔器及塔内件介绍 一、塔器 1.塔器：是进行气相和液相或液相和液相间物质传递的设备。 2.塔器的分类：按结构分板式塔和填料塔两大类。 3.板式塔：内设有一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板，如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式，如网孔、舌形等塔板。又可以根据有无降液管分为溢流式塔板（泡帽等）和穿流式（穿流式栅板和穿流式筛板等）。 4.填料塔：内装有一定高度的填料，液体沿填料自上向下流动，气体由下向上同液膜逆流接触，进行物质传递。常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。根据结构特点分为乱堆填料（阶梯环、鲍尔环等颗粒填料）和规则填料（网波纹填料和波板纹填料） 5.填料塔的结构特点 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。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。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。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。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中 完成常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
填料塔的基本结构 填料塔是一种常见的化工设备，广泛应用于石油化工、化学、环保等领域。它是通过填充物的作用，使气体和液体之间进行充分的质量和热量传递，实现气体吸收、液体吸附、气体分离等过程的设备。 填料塔的基本结构主要包括填料层、支撑层、液体分布器、气体分布器以及进出料口等部分。 填料层是填料塔的核心部分，其作用是增加气液接触面积，提高气液传质效果。填料层通常由多个填料层组成，填料层的选择和布置对填料塔的性能有重要影响。常见的填料有环形填料、球形填料、板状填料等，其形状和材质的选择应根据具体工艺要求和操作条件确定。 支撑层位于填料层的底部，其作用是支撑填料层，保证填料的稳定性。支撑层通常由多层网格板或网眼板组成，具有良好的机械强度和透气性，同时也有利于液体的均匀分布。 液体分布器位于填料层的顶部，其作用是将液体均匀分布到填料层中。液体分布器通常由多个分流管或喷嘴组成，其数量和布置应根据填料层的尺寸和液体流量确定。液体分布器的设计合理与否直接影响到塔内液体的分布均匀性。 气体分布器位于填料层的底部，其作用是将气体均匀分布到填料层
中。气体分布器通常由多个分流板或喷嘴组成，其数量和布置应根据填料层的尺寸和气体流量确定。气体分布器的设计合理与否直接影响到气体在填料塔内的分布均匀性。 填料塔还包括进出料口，用于将气体和液体引入和排出塔内。进出料口通常位于填料塔的顶部和底部，其形式和结构根据工艺要求和操作条件确定。 填料塔的基本结构包括填料层、支撑层、液体分布器、气体分布器以及进出料口等部分。这些部分相互配合，共同完成气液传质过程，实现塔内物质的吸收、分离等操作。在实际应用中，填料塔的结构设计需要根据具体工艺要求和操作条件进行合理选择和布置，以确保设备的高效运行和产品的优质输出。
石墨降膜吸收器工作原理 石墨降膜吸收器是一种常见的化工设备，主要用于气体和液体之间的传质和反应。它的工作原理是利用石墨板的表面形成的微小孔洞和毛细作用，将气体中的物质吸附到石墨板表面，然后通过液体的流动将吸附的物质从石墨板上洗下来，实现气液传质和反应。 石墨降膜吸收器的主要组成部分包括石墨板、液体分布器、气体分布器、液体收集器和气体收集器等。其中，石墨板是整个设备的核心部分，它的表面形成了大量的微小孔洞和毛细作用，可以有效地吸附气体中的物质。液体分布器和气体分布器则用于将液体和气体均匀地分布到石墨板上，以保证吸附和传质的均匀性。液体收集器和气体收集器则用于收集从石墨板上洗下来的液体和气体，以便进一步处理或回收利用。 石墨降膜吸收器的工作过程可以分为吸附、洗涤和收集三个阶段。首先，气体从气体分布器进入石墨板的上部，经过石墨板表面的微小孔洞和毛细作用，将其中的物质吸附到石墨板表面。然后，液体从液体分布器进入石墨板的下部，通过液体的流动将吸附的物质从石墨板上洗下来。最后，洗下来的液体和气体分别从液体收集器和气体收集器中收集起来，进行进一步处理或回收利用。 石墨降膜吸收器的工作原理主要依靠石墨板表面的微小孔洞和毛细作用。石墨板的表面形成了大量的微小孔洞，这些孔洞的直径通常
在0.1-1微米之间，可以有效地吸附气体中的物质。此外，石墨板表面的毛细作用也可以起到吸附作用。毛细作用是指液体在细小的孔洞或管道中的表面张力作用下上升或下降的现象，这种作用可以使液体在石墨板表面形成一层薄膜，从而增加了吸附的表面积和效率。 石墨降膜吸收器的应用范围非常广泛，主要用于化工、石油、医药、食品等行业中的气液传质和反应过程。例如，在化工生产中，石墨降膜吸收器可以用于气体的脱硫、脱氮、脱氢等处理过程；在石油加工中，石墨降膜吸收器可以用于气体的脱水、脱酸、脱硫等处理过程；在医药生产中，石墨降膜吸收器可以用于药品的分离、纯化等过程；在食品加工中，石墨降膜吸收器可以用于食品的脱色、脱味等处理过程。 石墨降膜吸收器是一种非常重要的化工设备，它的工作原理主要依靠石墨板表面的微小孔洞和毛细作用，可以实现气液传质和反应。随着化工、石油、医药、食品等行业的不断发展，石墨降膜吸收器的应用前景也越来越广阔。
浆态床反应器气体分布器的性能研究 陈强;蔡连波;盛维武;赵晓青 【摘要】在大型浆态床反应器冷模试验装置上,考察了新型气体分布器对反应器内流体力学性能的影响,主要从平均气含率、局部气含率、气泡尺寸及影响区的变化规律进行研究.同时对浆态床反应器内的气液两相流动状况进行了数值模拟研究,并将模拟结果与大型冷模试验结果对比分析,二者吻合较好,验证了数值模拟所用的k-ε双方程模型和欧拉多相流模型的可靠性与结果的可信性.结果表明,反应器内各个区域的气含率各不相同,但随表观气速的增加而增大;分布器轴向影响区域为高度200～ 300 mm,径向影响区域为直径140～ 150 mm;分布器的逆流速度一般小于10 mL/s;反应器下沿内部附近存在较大的涡旋,在实际操作过程中应当设计最佳的分布器结构和内构件的布置方式,消除涡旋,改善物料的接触效果和停留时间分布.【期刊名称】《炼油技术与工程》 【年(卷),期】2015(045)001 【总页数】6页(P33-38) 【关键词】浆态床;泡罩式;气体分布器;CFX;内构件 【作者】陈强;蔡连波;盛维武;赵晓青 【作者单位】中石化炼化工程(集团)股份有限公司工程技术研发中心,河南省洛阳市471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司工程技术研发中心,河南省洛阳市471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司工程技术研发中心,河南省洛阳市471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司工程技术研发中心,河南省洛阳市471003
【正文语种】中文 浆态床反应器属于鼓泡床范畴，因结构简单、造价和能耗低、传质传热效率高以及不需要机械搅拌等优点，被广泛应用于费-托合成、劣质渣油加氢、污水处理及甲醇合成等工艺流程中。各种工艺需求不尽一致，部分采用单气相进料，部分采用气液混合进料，但反应器内的基本流体力学特征一致，主要包括流型、催化剂微粒完全悬浮的临界气速、床层气含率、床层内气泡尺寸和分布。反应器底部的进料分布器是重要构件之一，任何一个浆态床反应器均需通过进料分布器来保证气液良好的接触，以提高反应深度、增加产品收率和保证催化剂良好状态。 国内外已经对浆态鼓泡床反应器的流体力学进行了大量研究，但由于研究的体系不完全相同，分布器类型也较多，同时所用的试验设备和方法各异，所得的结论也不完全一致。费-托合成中采用气相进料时，一般采用支管式多孔气体分布器，对这种分布器对整个反应器内部流体力学特征的影响已经有大量的研究和报导。针对气相进料工艺，开发了用于浆态床反应器的泡罩型气体分布器［1］，由于泡罩式气体分布器不存在非常小的气孔，具有防堵塞的优点，因而非常适合含有高黏性液相的浆态床。 针对费-托合成反应器工业装置及工艺条件的特点，研究反应器内流体流动特性，考察泡罩型气体分布器的分布性能和气含率的变化规律，为工业装置的设计和放大提供流体力学的基础数据。 图1为泡罩式气体分布器的结构简图，为泡帽加止逆球结构。单一气相物流向上折流后通过开有齿缝的泡帽进入反应器内，中心管中带有止逆球，泡帽主要起到折流并破碎气相物流的作用。气泡从分布器冒出，带动床层流体，稳定整个床层内催化剂，防止催化剂沉积，同时泡帽兼有破碎细化气泡的功能，减缓逆流。在中心管的下端圆管内设置一个收缩孔，由于收缩段的孔径变小，当气体经过收缩孔时，气体的流速增大，这有利于提高气体对止逆球的曳力，使止逆球快速开启。当气体停
催化裂化装置技术问答第一章 第一章催化裂化流态化和催化剂系统 1．什么叫固定床、移动床和流化床 固体粒子处于堆紧状态，颗粒静止不动的床层叫做固定床。床层的压 降随流体速度的增加而增加。 流体和固体颗粒同时进入反应器。它们互相接触，一面进行反应，一 面颗粒移动。这种反应床层叫做移动床。 床层颗粒之间脱离接触，颗粒悬浮在流体中，往各个方向运动的床层 叫做流化床。床层高度和空隙率随流速增大而增大，但床层压降基本不随 流速而变。2．什么叫散式流化床 固体颗粒脱离接触，但颗粒均匀分布，颗粒间充满流体，无颗粒与流 体的集聚状态，此时已具有一些流体特性。这种反应床层叫做散式流化床。3．什么叫鼓泡床 随着气速增长，固体颗粒脱离接触，但流化介质气体出现集聚相—— 称为气泡。此时由于气泡在床层表面处破裂，将部分颗粒带到表面稀相空问，出现床层表面下的密相区与床层表面上稀相空问的稀相区，此时稀相 区内含颗粒量较少。4．什么叫湍动床 气速增大到一定限度时，由于气泡不稳定性而使气泡分裂产生更多小 气泡，床层内循环加剧，气泡分布较前为均匀，床层由气泡引起的压力波 动减小，表面夹带颗粒量大增。床层表面界面变得模糊不清，但床层密度 与固体循环量无关。在稀相空间的稀相区内由于颗粒浓度增大，在细粉颗 粒较多时出现固体颗粒聚集
现象也称絮团。工业上流化床再生器属此种。5．什么叫快速床 气速再增大使密相床层要靠固体循环量来维持，若无固体循环量，密 相床层就全被气体带走。气体夹带固体达到饱和夹带量，此时已达到快速床。在快速床阶段密相出现大量絮团的颗粒聚集体，密相床层密度与循环 量有密切关系。催化裂化装置中的烧焦罐操作就属于快速床。6．什么叫 输送床 靠循环量也无法维持床层，已达到气力输送状态，称为输送床。提升 管反应器就属于输送床流化。 7．催化裂化装置的流态化系统可以分为哪几种 (1)在高速流化床中，床层的底部由于催化剂被加速，滑落系数增大，催化剂的密度高于上部。在床层的中部，催化剂的密度基本上不随高度变化。在床层的顶部，密度略有下降。在高速床中不存在稀密相的分层现象，随着设备高度的增加，加速段和顶部所占的比例减少，在整个高速床内， 密度将更趋于均匀。 (2)床层密度与线速有关，也与催化剂循环强度密切有关。在一定线 速下，随着进入烧焦罐的催化剂量增加，分界面的高度 上升，催化剂密度增大，使带出烧焦罐的催化剂量相应增加。(3)当 进入烧焦罐的催化剂量不变时，随着线速的增加，气体把催化剂带出烧焦 罐的能力增加，床层密度的变化出现三个区域：高密度区、低密度区和过 渡区。过渡区的床层密度随气速的稍微增加而突然下降。 (4)随着气体速度增加，气泡变小，当气体速度超过10倍的带出速度后，气泡变得很小，甚至消失。在这种底部进料、顶部排料的设备中，气 泡变小就意味着固体返混变弱。因此，在高速度区的气体流动具有相当程