在化工過(guò)程中,經(jīng)常遇到有氣體、液體和固體參與的反應。這種類(lèi)型的反應常發(fā)生予加氫處理過(guò)程中,人們對此過(guò)程中的氫、油相和催化劑之間的各種反應進(jìn)行了研究。其它常見(jiàn)的三相催化反應有氧化反應和水合反應。有些三相反應,如煤掖化,含有固體反應物。上述反應和其它許多與氣一液一固相似的反應以及許多氣一液反應,都在同時(shí)含有三相的容器或反應器內進(jìn)行。本書(shū)主題即是這種氣一液一固反應釜的設計。
氣一液一固不銹鋼反應釜的正確選擇,在一定程度上取決于反應的性質(zhì)。氣一液-固反應有三種類(lèi)型。
1.氣體、液體、固體或是反應物或是產(chǎn)物的反應
2.固休作為催化劑的氣一掖一固反應
3.二個(gè)反應相,.第三個(gè)是惰性相
A.墳充床中的氣一液反應—固體傳遞動(dòng)2;以得到較好的傳遞系數和接觸。
B.液相為惰性相的氣一固反應—掖體作為傳熱介質(zhì),或作為在催化荊表面各種反應 物濃度的再分配劑。
C.氣體為情性相的液一固反應—氣體起攪拌作用。
第I種反應類(lèi)型的例子有石灰乳蝕液中二氧化碳的吸收和煤的熱液化。個(gè)例子中,由于石灰乳濁液的碳化作用,生成碳酸鈣,第二個(gè)例子中,在有級和油存在的情況下,煤液化生成許多產(chǎn)物。
第I種類(lèi)型的氣一液一固反應,在石油工業(yè)中常見(jiàn)。加氫反應即是表征氛、油相中的一種或幾種組分(如硫屯氮、礬、鎳等等)和催化劑之間進(jìn)行反應。本書(shū)主耍討論的是與這些反應有關(guān)的反應釜設計。這類(lèi)反應可能生成揮發(fā)性產(chǎn)物、不揮發(fā)性產(chǎn)物、或其混合物。煤的催化液化也屬于這種反應類(lèi)型,反應物(煤)和催化劑同時(shí)作為固相存在。
第11種氣一液一固反應類(lèi)型,三相中只有兩相參與反應,第三相為惰性相。這類(lèi)反應可進(jìn)步分成蘭種情況。有些反應嚴格地說(shuō)是氣一液反應,但常常是在填充床反應釜中,逆流條件下操作,固體給予動(dòng)量傳遞,在氣一液接觸,并在氣一液界面有較好的傳質(zhì)Danckwerts c2 列舉了一些這種類(lèi)型的反應。有些反應,如費一托反應,嚴格地說(shuō)是氣一固反應,在這些反應中,液體不參與反應,而是作為傳熱介質(zhì),或催化荊表面各種反應物濃度的再分配劑。因為掖體的導熱性比氣體好,所以在一些氣一固反應中(如費一托反應),采用一種情性的、不揮發(fā)性液體(油類(lèi))作為除熱介質(zhì),防止催化荊過(guò)熱??赡娣磻诮咏胶鈺r(shí),如果產(chǎn)物在液體中的可溶性比反應物大,則引入惰性液相,可顯著(zhù)地增加轉化率。氧化鎢催化劑存在下,烯烴水合制醉,就是一個(gè)典型的例子。這些反應能在單相流,或者混合流中進(jìn)行。在丙始與異丙醇平衡情況下,在兩相系統中操作比單獨在汽相中操作,可獲得更高的轉化率,這m由于過(guò)盆的水存在下,丙烯和異丙醉之間的溶解度不同。由于液體的存在,產(chǎn)物在催化劑表面的濃度降低,改變了反應物一產(chǎn)物之比,使反應向有利的方向進(jìn)行。在另一些反應中,被體的存在,可以重新分配催化荊表面的反應物濃度、有些載化反應也屬三相反應,如在把和鉑基催化荊存在下,伯醉轉化成相應酸式鈉鹽的反應 (如乙醇空氣氧化制醋酸)。
氣一液一固不銹鋼反應釜的正確選擇,在一定程度上取決于反應的性質(zhì)。氣一液-固反應有三種類(lèi)型。
1.氣體、液體、固體或是反應物或是產(chǎn)物的反應
2.固休作為催化劑的氣一掖一固反應
3.二個(gè)反應相,.第三個(gè)是惰性相
A.墳充床中的氣一液反應—固體傳遞動(dòng)2;以得到較好的傳遞系數和接觸。
B.液相為惰性相的氣一固反應—掖體作為傳熱介質(zhì),或作為在催化荊表面各種反應 物濃度的再分配劑。
C.氣體為情性相的液一固反應—氣體起攪拌作用。
第I種反應類(lèi)型的例子有石灰乳蝕液中二氧化碳的吸收和煤的熱液化。個(gè)例子中,由于石灰乳濁液的碳化作用,生成碳酸鈣,第二個(gè)例子中,在有級和油存在的情況下,煤液化生成許多產(chǎn)物。
第I種類(lèi)型的氣一液一固反應,在石油工業(yè)中常見(jiàn)。加氫反應即是表征氛、油相中的一種或幾種組分(如硫屯氮、礬、鎳等等)和催化劑之間進(jìn)行反應。本書(shū)主耍討論的是與這些反應有關(guān)的反應釜設計。這類(lèi)反應可能生成揮發(fā)性產(chǎn)物、不揮發(fā)性產(chǎn)物、或其混合物。煤的催化液化也屬于這種反應類(lèi)型,反應物(煤)和催化劑同時(shí)作為固相存在。
第11種氣一液一固反應類(lèi)型,三相中只有兩相參與反應,第三相為惰性相。這類(lèi)反應可進(jìn)步分成蘭種情況。有些反應嚴格地說(shuō)是氣一液反應,但常常是在填充床反應釜中,逆流條件下操作,固體給予動(dòng)量傳遞,在氣一液接觸,并在氣一液界面有較好的傳質(zhì)Danckwerts c2 列舉了一些這種類(lèi)型的反應。有些反應,如費一托反應,嚴格地說(shuō)是氣一固反應,在這些反應中,液體不參與反應,而是作為傳熱介質(zhì),或催化荊表面各種反應物濃度的再分配劑。因為掖體的導熱性比氣體好,所以在一些氣一固反應中(如費一托反應),采用一種情性的、不揮發(fā)性液體(油類(lèi))作為除熱介質(zhì),防止催化荊過(guò)熱??赡娣磻诮咏胶鈺r(shí),如果產(chǎn)物在液體中的可溶性比反應物大,則引入惰性液相,可顯著(zhù)地增加轉化率。氧化鎢催化劑存在下,烯烴水合制醉,就是一個(gè)典型的例子。這些反應能在單相流,或者混合流中進(jìn)行。在丙始與異丙醇平衡情況下,在兩相系統中操作比單獨在汽相中操作,可獲得更高的轉化率,這m由于過(guò)盆的水存在下,丙烯和異丙醉之間的溶解度不同。由于液體的存在,產(chǎn)物在催化劑表面的濃度降低,改變了反應物一產(chǎn)物之比,使反應向有利的方向進(jìn)行。在另一些反應中,被體的存在,可以重新分配催化荊表面的反應物濃度、有些載化反應也屬三相反應,如在把和鉑基催化荊存在下,伯醉轉化成相應酸式鈉鹽的反應 (如乙醇空氣氧化制醋酸)。