气体提升反应器,气提式反应器
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1、提升管反应器工作原理
利用提升管的上升气流将固体颗粒悬浮在气流中,与气体相互作用实现化学反应。这种工作原理主要是基于流化床反应器的原理,即通过高速气体流将固体颗粒悬浮在反应器中,使固体颗粒与气体充分接触,促进化学反应的进行。
提升管就是催化剂在油气提升作用下沿反应器上行,同时进行裂解反应,相反的是下行床反应器,其油气接触时间更短。
提升管上端出口处设有气—固快速分离构件,其目的是使催化剂与油气快速分离以抑制反应的继续进行。快速分离构件有多种形式,比较简单的有半圆帽形、T字形的构件,为了提高分离效率,近年来较多地采用初级旋风分离器。
提升管在流化催化裂化装置中,借助气体介质(空气、蒸汽或油气)的提升力将催化剂提升至高处所用的管子,由下而上依次为预提升段、进料段和裂化反应区,出口一般设置快速分离装置。提升管反应器的构思是从流化床起步的。
原料油经过加热汽化后进入提升管反应器进行裂化。提升管中催化剂处于稀相流化输送状态,反应产物和催化剂进入沉降器,并经汽提段用过热水蒸气汽提,再经旋风分离器分离后,反应产物从反应系统进入分馏系统,催化剂沉降到再生器。
2、气升式生物反应器的工作原理
其原理是采用内环流气升式中心进气的反应器,内部无搅拌装置,是在传统的鼓泡塔中加入导流筒构成的。
气升式发酵罐的原理:在发酵罐底部通入的气体形成气泡,使液面上升达到搅拌器的位置,造成高效的气-液混合。这样可以提高发酵过程中氧气的传递速度和生物物质的转移速率,促进微生物的生长与代谢。
气升环流式反应器是在反应器内没有搅拌器,其中央有一个导流筒,将发酵醪液分为上升区(导流筒内)和下降区(导流筒外),在上升区的下部安装了空气喷嘴,或环型空气分布管,空气分布管的下方有许多喷孔。
利用空气喷嘴喷出高速的空气,空气以气泡式分散于液体中,在通气的一侧,液体平均密度下降,在不通气的一侧,液体密度较大,因而产生与通气侧的液体产生密度差,从而形成发酵罐内液体的环流。
3、气升式生物反应器的应用范围
气升式生物反应器是针对一些对溶氧与混和要求较高的工艺而开发的。
在酒类、医药生产、有机污染物降解方面有重要应用。
气升式生物反应器气升式生物反应器(airliftbioreactor)也是实现动物细胞高密度培养的常用设备之一,其特点是结构简单,操作方便。有人在气升式反应器中利用微载体培养技术,研究了Vero细胞高密度培养的工艺条件。
进气管安装在罐底部,可以调节气体进入量和速度。总之,气升式发酵罐和自吸式发酵罐都是普遍应用于微生物发酵过程中的反应器,其主要的差别在于搅拌方式、气液混合方法和原理,可根据实际需要选择合适的发酵罐类型。
研究得最多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。升降机型反应器是通过水相的流动来提供适当的营养、碳源和氧气,从而达到降解土壤中污染物质的目的。
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