臭氧投加装置>塔式鼓泡反应器 发生器提供的臭氧源能否得到充分应用,是臭氧工程技术人员研究的重要课题,也是经过长时间的实践运行所积累经验。常用的投加方式有:鼓泡法、射流法、涡轮混合法、尼可尼混合法等方式。 鼓泡法 鼓泡法一般有塔式鼓泡和池式鼓泡两种(又称汽 - 液反应器)。 1.塔式鼓泡反应器 设计必须先考虑总工艺之后,才能确定一座气液接触器(反应器)的尺寸。工艺是间歇的、半间歇的,还是连续的?间歇处理是在接触器内加入反应剂,反应后取出产品的一种加工过程。这种方法难得用于臭氧化,因为臭氧一般要求连续供应,由此导致考虑半间歇操作。普通半间歇臭氧化程序是将液体装入反应器,然后连续投加臭氧直到反应完成。连续处理是将反应剂同时加入和取出。这种连续臭氧化处理的一个例子是饮水净化,此时臭氧气投加到水中,随水连续流过反应器槽。 有关工艺类型的决定要同臭氧反应器的选择相一致。选择的气 - 液接触器(反应器),在很大程度上受特定臭氧化反应的动力学和传质之间关系的制约。这一控制机理表明,在某种程度上该型接触器可以使用。如果臭氧吸收带有快反应,需要有大的界面面积来促进臭氧传质,所以,可以优先选用填料塔。另一方面,如果反应速率慢,从而大的液相容积(储液量)有益,鼓泡塔更有效。表 5-1 列出常用气液接触器(表内“转化”一词指反应剂转换到中间产物或最终产品的百分数,而不是指臭氧从气相向液相的转化)。 表 5-1 气液系统接触器及其特性 类 型 运行方式 传 质 优 点 缺 点 反应方式 填料塔 液体和气体相互逆流通过由填料形成的同一通道。连续运行 良好传质,随填料类型和气液流量变化 运行范围广能耐受强腐蚀的系统 昂贵,难以保持温度分布。易堵塞 气相或液相传质控制 板塔 液体和气体相互逆流通过板塔,连续运行 良好传质,同依气体质量而定的界面面积成比例 运行范围广,易清洗 昂贵、设计复杂、易堵塞 适合慢反应,中间停留容积和大液体容积 鼓泡塔 气体扩散成气泡,上升穿过液柱,能连续顺流或逆流,交替逆低传质,依界面面积而定,后者是气体流量的低能耗 喷头可能堵塞,引起气泡的不均匀分布,要求大液体容积受反应速率控制的系统 流,或反复逆流或顺流运行,可以是半批量的 函数 混合差。接触时间长 喷淋塔 流体扩散到含 O 3 的气体内 借助大的界面面积有中等传质 气相均匀 高能耗,固体物能堵塞喷嘴 适合小储液量的快反应 搅拌...