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技術(shù)文章

環(huán)路噴射裝置簡介及應(yīng)用

閱讀：1905 發(fā)布時間：2020-5-26

產(chǎn)品名稱：環(huán)路噴射反應(yīng)裝置

產(chǎn)品型號：DCIJL-2-N

噴射反應(yīng)器是一大類反應(yīng)器的總稱，是近幾十年迅速發(fā)展起來的多相反應(yīng)器，多用于氣液兩相反應(yīng)，也可用于含催化劑等懸浮顆粒的氣液固三相反應(yīng)。環(huán)路噴射反應(yīng)裝置主要由噴射器、高性能循環(huán)泵和外置換熱器組成一個環(huán)路噴射反應(yīng)系統(tǒng)。其反應(yīng)原理是循環(huán)的液體被噴嘴加速，并由于自吸效應(yīng)卷吸大量氣體。氣體經(jīng)高速射流擊碎，分散進(jìn)入噴射反應(yīng)器液相之中，流體的快速流動和氣泡的釋放在使得液體中整個反應(yīng)器內(nèi)形成高速湍流，反應(yīng)物經(jīng)湍流混合撞擊而反應(yīng)。

噴射反應(yīng)器內(nèi)的氣泡比鼓泡反應(yīng)器小一個數(shù)量級，傳質(zhì)系數(shù)比鼓泡反應(yīng)器高兩個數(shù)量級。噴射反應(yīng)器具有氣液固三相混合效果好、多相傳質(zhì)性能好、傳熱能效高、操作彈性高、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，可以充分發(fā)揮催化劑性能，是一種性能優(yōu)異的反應(yīng)器。

表1. 主要?dú)庖悍磻?yīng)器類型

特點(diǎn)	攪拌式	鼓泡式	氣升環(huán)流式	噴霧式	噴射式
傳質(zhì)系數(shù)Kmol/(m²·h)	0.1-0.15	0.04-0.06	0.3-0.45	4-6	10 - 15
氣泡大小(mm)	2-3	3-4	1-2	0.1-0.4	< 0.1
構(gòu)造	復(fù)雜	簡單	簡單	簡單	簡單

環(huán)路噴射反應(yīng)裝置用的噴射器一般為單噴嘴的文丘里結(jié)構(gòu)，有許多*、優(yōu)異的性能：

(1)多相傳質(zhì)性能好，氣液噴射造成反應(yīng)器內(nèi)氣液劇烈混合，氣相（液相）充分均勻地分散在液相（氣相）中，無數(shù)微小的氣泡或液滴大大增加了相間傳質(zhì)界面，增大了傳質(zhì)系數(shù)；

(2)傳熱能效大；

(3)密封性能好，便于高溫高壓反應(yīng)，操作壓力可達(dá)25MPa，操作上限溫度350℃；

(4)催化劑隨著液體介質(zhì)快速流動，催化效果好；

(5)工作體積大，操作彈性好，反應(yīng)器尺寸從幾升到百立方米；

(6)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，無相對運(yùn)動件，故障率低，且便于維護(hù)；

(7)傳質(zhì)速率和混合效果對反應(yīng)器規(guī)模依賴程度小，便于工程放大；

(8)可用于條件苛刻的領(lǐng)域，如不超過500cP的粘度，或者固含量在30%以下的反應(yīng)都可以使用該反應(yīng)器來實現(xiàn)。

(9)用途廣泛。噴射反應(yīng)器可應(yīng)用于多種反應(yīng)類型，目前已經(jīng)用在加氫反應(yīng)、硝化反應(yīng)、乙氧基化反應(yīng)、丙氧基化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、胺化反應(yīng)、酸轉(zhuǎn)腈、烷氧基化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、羰基化反應(yīng)、磺化反應(yīng)等諸多領(lǐng)域。在污水和廢氣處理等方面也有一定的應(yīng)用，并向其他高放熱、多相反應(yīng)領(lǐng)域不斷延伸。