鼓泡床反應(yīng)器是指氣體在液相中以鼓泡方式造成混和并促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器。又稱“鼓泡塔”。屬氣-液相反應(yīng)器。常用的有簡單鼓泡塔和氣升管式鼓泡塔兩種。
與其它形式的反應(yīng)器相比，固定床鼓泡床反應(yīng)器具有很多優(yōu)點(diǎn)：氣液傳質(zhì)系數(shù)較大，傳熱性能好；循環(huán)氣體的量較少，能夠大幅降低氣體循環(huán)成本；催化劑顆粒微孔內(nèi)充滿液體，使得液固接觸面積大大增加，催化劑效率因子增大；催化劑床層持液量較大，液相反混顯著，很容易實(shí)現(xiàn)均勻分布。
同時(shí)，固定床鼓泡反應(yīng)器也存在很明顯的缺點(diǎn)：首先，液相反混雖然有助于改善床層傳質(zhì)和傳熱效果，但是也會(huì)降低反應(yīng)轉(zhuǎn)化率；其次，床層壓降較大導(dǎo)致氣相反應(yīng)物的擴(kuò)散阻力較大。
鼓泡床反應(yīng)器工作原理：
液體分批加入，氣體連續(xù)通入的稱為半連續(xù)操作鼓泡塔。連續(xù)操作的鼓泡塔氣體和液體連續(xù)加入，流動(dòng)方向可以為向上并流或逆流。
鼓泡塔多為空塔，一般在塔內(nèi)設(shè)有擋板，以減少液體返混；為加強(qiáng)液體循環(huán)和傳遞反應(yīng)熱，可設(shè)外循環(huán)管和塔外換熱器。
鼓泡塔中也可設(shè)置填料來增加氣液接觸面積減少返混。
氣體一般由環(huán)形氣體分散器、單孔噴嘴、多孔板等分散后通入。
氣體鼓泡通過含有反應(yīng)物或催化劑的液層以實(shí)現(xiàn)氣液相反應(yīng)過程的反應(yīng)器。
鼓泡床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)：
固定床的床層結(jié)構(gòu)受到填料尺寸、堆積方式等因素的影響。目前工業(yè)應(yīng)用廣泛的是隨機(jī)填充的固定床，主要是因?yàn)檫@種堆積方式便于填料的填充與更換，這也說明了堆積方式的不同對床層性能的影響有限。對于床層結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)主要涉及床層空隙率，這也是除氣液流速外，對床層流體力學(xué)性能影響較為突出的參數(shù)。
床層空隙率是指填料顆粒按照某種方式堆積成固定床時(shí)，床層中填料堆積的疏密程度，其數(shù)值等于填料顆粒未占據(jù)的體積與整個(gè)床層總體積之間的比值。床層空隙率是衡量床層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，同時(shí)對床層內(nèi)部持液量、床層壓降以及平均氣泡直徑的影響也較為突出。影響床層空隙率的因素主要有顆粒尺寸、顆粒形狀、粒徑分布、壁面效應(yīng)等。
