Bąbelkowy reaktor kolumnowy
Reaktor z kolumną barbotażową to urządzenie służące do generowania i kontrolowania reakcji chemicznych gaz-ciecz . Składa się z ustawionej pionowo cylindrycznej kolumny wypełnionej cieczą, na dnie której wprowadzany jest gaz.
Zasada
Wprowadzenie gazu następuje na dnie kolumny i powoduje powstanie turbulentnego strumienia umożliwiającego optymalną wymianę gazową. Istnieje wiele form konstrukcji. Mieszanie odbywa się przez barbotowanie gazu i wymaga mniej energii niż mieszanie mechaniczne. Ciecz może przepływać równolegle lub w przeciwprądzie.
Bębelkowe reaktory kolumnowe charakteryzują się dużą zawartością cieczy i umiarkowaną powierzchnią granicy faz. Kolumna barbotażowa jest szczególnie przydatna w reakcjach, w których reakcja gaz-ciecz jest powolna w stosunku do szybkości absorpcji . Tak jest w przypadku reakcji gaz-ciecz o liczbie Hatta Ha <0,3.
Reaktory kolumnowe bąbelkowe są stosowane w różnego rodzaju reakcjach chemicznych, takich jak utlenianie na mokro , czy jako bioreaktor algowy . Ponieważ komputerowe projektowanie kolumn bąbelkowych ogranicza się do kilku procesów cząstkowych, doświadczenie w wyborze konkretnego typu kolumny nadal odgrywa ważną rolę.
Literatura
Reaktory z kolumną bąbelkową należą do ogólnej klasy reaktorów wielofazowych, które składają się z trzech głównych kategorii, a mianowicie reaktora ze złożem zraszanym (złożem stałym lub z wypełnieniem), reaktora ze złożem fluidalnym i reaktora z kolumną barbotażową. Kolumny bąbelkowe to urządzenia, w których gaz w postaci bąbelków wchodzi w kontakt z cieczą. Celem może być po prostu wymieszanie dwóch faz lub przenoszenie substancji z jednej fazy do drugiej, tj. gdy gazowe reagenty są rozpuszczane w cieczy lub gdy ciekłe reagenty są usuwane. Kolumna barbotażowa, w której gaz jest doprowadzany do kolumny od dołu i unosi się w cieczy wydostającej się z niej na górnej powierzchni; gaz jest zużywany w większym lub mniejszym stopniu w zależności od intensywności wymiany masy i reakcji chemicznej.
BCR stają się coraz bardziej konkurencyjne ze względu na swoje nieodłączne zalety i są wykorzystywane w wielu zastosowaniach przemysłowych. Zalety to; lepsza kontrola temperatury; niższy spadek ciśnienia; oraz doskonałe szybkości wymiany ciepła na jednostkę objętości reaktora. Dodatkowe zalety to; wyższe wartości efektywnych powierzchni międzyfazowych; mała konserwacja dzięki prostej konstrukcji; i stosunkowo tanie w budowie i eksploatacji oraz wymagają mniej powierzchni. Hydrodynamika każdego SBCR ma znaczący wpływ na jego analizę w górę. W SBCR faza gazowa, która porusza się w górę, przenosi pęd do fazy zawiesiny, która jest w stagnacji lub porusza się wolniej niż gaz. Dlatego hydrodynamika SBCR jest kontrolowana głównie przez przepływ gazu. Donoszono, że warunki pracy i konstrukcja, a także geometria kolumny silnie wpływają na hydrodynamikę SBCR.
- Źródła
- Abdulrahman, MW (maj 2016). „Eksperymentalne badania zatrzymywania gazu w kolumnie bąbelkowej zawiesiny przy wysokiej temperaturze gazu w układzie hel-woda-tlenek glinu” . Badania i projektowanie inżynierii chemicznej . 109 : 486–494. doi : 10.1016/j.cherd.2016.02.032 .
Linki zewnętrzne
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
