化工工程师 2025-11-15

气液相反应中常用的鼓泡塔反应器，按结构分为空心式、多段式等类型，适用于氧化、加氢等多类反应。其具有气液接触充分、结构简单、传质传热效率高等优点，但存在直径受限、液相返混严重、压降大等不足。

气液相反应是指气体在液体中进行的化学反应，气体反应物可能是一种或多种，液体可能是反应物，或者只是催化剂的载体。气液相反应器广泛的应用于加氢、磺化、卤化、氧化等加工过程。

鼓泡塔反应器广泛应用于各种气液相反应，例如有机化合物的氧化反应、石蜡、芳烃的氯化反应、各种生物化学反应、污水处理暴气氧化和氨水碳化生产固体碳酸氢铵反应等。

01 鼓泡塔反应器分类和应用

按结构可分为空心式、多段式、气提式、液体喷射式。如下图所示为几种简单鼓泡塔反应器。

下图为空心式鼓泡塔反应器，这类反应器在化学工业中得到了广泛应用，最适用于缓慢化学反应或伴有大量放热效应的反应，如果热效应较大时，可在塔内或塔外设置热交换单元。

为了克服液相返混现象，当高径比较大时，长采用多段式鼓泡塔，以提高反应效果，如下图：

对于高粘度物系，如生物工程的发酵、环境工程中活性污泥的处理、有机化工中催化加氢等情况，常采用气体提升式鼓泡塔反应器，如下图：

02 鼓泡塔反应器优缺点

1、优点

1）气体以小的气泡形式均匀分布，连续不断地通过气液反应层，保证了充足的气液接触面，使气液充分混合，反应良好。

2）鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维修、投资费用较低。

3）具有极高的储液量和相间接触面积，传质和传热效率较高，适用于缓慢化学反应和高度放热反应。

4）在塔的内部和外部都可以安装换热装置。

2、缺点

1）为了保证气体沿横截面的均匀分布，鼓泡塔的直径不宜过大，一般在2-3m内。

2）鼓泡塔反应器液相轴向返混严重，在不太大的高径比情况下，可认为液相处于理想混合状态，因此较难在单一连续反应器中达到较高的液相转化率，常用多级鼓泡塔串联或间歇操作方式。

3）鼓泡反应器在鼓泡时压降较大。

文章内容来源化工工程师，流程工业整理编辑，责任编辑：胡静，审核人：李峥