有效润湿率。从整个床层横截面看，近器壁处液体的局部流速与中心处不同。应当设计一个良好的液体分布器使液体均匀地进入床层。工程设计时一般以计及颗粒催化剂内扩散过程的总体速率为基础，将颗粒的有效润湿率和颗粒外气一液相间和液固相间传递过程综合成为“外部接触效率”。第二节三相滴流床反应器一、气、液并流向下通过固定床的流体力学1.流动状态气、液并流向下固定床内气体和液体的流动状态，可以分为稳定流动滴流区、脉冲流动区和分散鼓泡区，如下图。10*(:o8s8脉冲区ooPo成鼓泡区a0兰10°-滴流区”1010210/[m3/(m2.h)]气液井流滴流床流动状态与操作条件气一液稳定流动滴流区：当气速较低时，液体在颗粒表面形成滞流液膜，气相为连续相，这时的流动状态称为“滴流状”。若气速增加，颗粒表面出现波纹状或流状的液流，由于气流曳力的作用，有些液体呈雾滴状悬浮在气流中，称为“喷射流”。滴流与喷射流的转变不明显。喷射时气相仍为连续相。过渡流动区：继续提高气体流速，就进入过渡区。这时床层上部基本上是喷射流，床层下部则出现脉冲现象。在过渡区喷射流和脉冲流交替并存
有效润湿率。 从整个床层横截面看，近器壁处液体的局部流速与中心处不同。应当设计一 个良好的液体分布器使液体均匀地进入床层。工程设计时一般以计及颗粒催化剂 内扩散过程的总体速率为基础，将颗粒的有效润湿率和颗粒外气-液相间和液- 固相间传递过程综合成为“外部接触效率”。 第二节 三相滴流床反应器 一、气、液并流向下通过固定床的流体力学 1. 流动状态 气、液并流向下固定床内气体和液体的流动状态，可以分为稳定流动滴流区、 脉冲流动区和分散鼓泡区，如下图。 气液井流滴流床流动状态与操作条件 气-液稳定流动滴流区： 当气速较低时，液体在颗粒表面形成滞流液膜，气相为连续相，这时的流动 状态称为“滴流状”。若气速增加，颗粒表面出现波纹状或湍流状的液流，由于 气流曳力的作用，有些液体呈雾滴状悬浮在气流中，称为“喷射流”。滴流与喷 射流的转变不明显。喷射时气相仍为连续相。 过渡流动区： 继续提高气体流速，就进入过渡区。这时床层上部基本上是喷射流，床层下 部则出现脉冲现象。在过渡区喷射流和脉冲流交替并存
气一液稳定流动滴流区：当气速较低时，液体在颗粒表面形成滞流液膜，气相为连续相，这时的流动状态称为“滴流状”。若气速增加，颗粒表面出现波纹状或流状的液流，由于气流电力的作用，有些液体呈雾滴状悬浮在气流中，称为“喷射流”。滴流与喷射流的转变不明显。喷射时气相仍为连续相。过渡流动区：继续提高气体流速，就进入过渡区。这时床层上部基本上是喷射流，床层下部则出现脉冲现象。在过渡区喷射流和脉冲流交替并存。2.持液量持液量分内持液量hi，静持液量hs和动持液量hd，以单位床层体积中液体的分数计。内持液量是颗粒孔隙内的持液量，颗粒的孔隙率越大，则内持液量越大，内持液量一般为0.30.5。静持液量是液体不流动时，润湿颗粒间的持液量，静持液量与颗粒的比外表面积和表面粗糙程度有关，静持液量一般为0.02～0.06。3.外部有效润湿率在滴流床中，固体催化剂的润湿很重要。大部分液体沿着反应器壁向下流动并且主要以溪流形式通过颗粒间的大空隙，而不像粘性薄膜那样完全包住催化剂颗粒，由此形成了液、固之间的接触效率。颗粒间的表面一部分为流动液膜所覆盖，另一部分表面为静止状态液囊所覆盖，如下图。流动2液膜覆盖膜表面液囊遮盖表面液1赛
气-液稳定流动滴流区： 当气速较低时，液体在颗粒表面形成滞流液膜，气相为连续相，这时的流动 状态称为“滴流状”。若气速增加，颗粒表面出现波纹状或湍流状的液流，由于 气流曳力的作用，有些液体呈雾滴状悬浮在气流中，称为“喷射流”。滴流与喷 射流的转变不明显。喷射时气相仍为连续相。 过渡流动区： 继续提高气体流速，就进入过渡区。这时床层上部基本上是喷射流，床层下 部则出现脉冲现象。在过渡区喷射流和脉冲流交替并存。 2. 持液量 持液量分内持液量 hi，静持液量 hs 和动持液量 hd，以单位床层体积中液 体的分数计。 内持液量是颗粒孔隙内的持液量，颗粒的孔隙率越大，则内持液量越大，内 持液量一般为 0.3～0.5。 静持液量是液体不流动时，润湿颗粒间的持液量,静持液量与颗粒的比外表 面积和表面粗糙程度有关，静持液量一般为 0.02～0.06。 3. 外部有效润湿率 在滴流床中，固体催化剂的润湿很重要。大部分液体沿着反应器壁向下流动， 并且主要以溪流形式通过颗粒间的大空隙，而不像粘性薄膜那样完全包住催化剂 颗粒，由此形成了液、固之间的接触效率。 颗粒间的表面一部分为流动液膜所覆盖，另一部分表面为静止状态液囊所覆 盖，如下图
采用多孔固体催化剂时，可以定义两种润湿率：①内部润湿或空隙充满率。②外部有效润湿率。4.床层压力降单相气体通过固定床的压力降与气体的流速和物性、催化剂的粒径、形状及催化剂的装填状况等因素有关，可用Ergun式作为计算固定床压降的基本方程。并未计入破碎、积炭、物流中的固体杂物沉积和床层下沉等因素致使随操作后期压力降增加，因此工业反应器开工初期的压力降可称为床层固有压力降。气、液并流向下滴流床反应器的床层固有压力降，还应考虑液体以液膜的形式在催化剂颗粒表面间流动形成的静持液量和动持液量对可供流体流动的床层空隙率的影响。二．滴流床三相反应器中的传递过程1.滴流状态下气-液传质系数低气-液流速的滴流状态下，气一液相间传质主要取决于液相流速，它与相同条件下的连续吸收填充床具有相同的数量级。滴流状态下的气相传质系数k可用Gianetto等推荐的式子计算：(Ap)kg==0.035gN(Poue + Pru)UG式中：是润湿填充物的填充表面系数。8是只有填充物时的干床层空隙率。比表面积填充物4/ml床层空隙率εSe/(m2/m3)5900.4124500玻璃球，6mm0.5990018400鞍形填料，6mm872磁环，6mm0.52365008910.7017100玻璃环，6mm
采用多孔固体催化剂时，可以定义两种润湿率： ①内部润湿或空隙充满率。 ②外部有效润湿率。 4. 床层压力降 单相气体通过固定床的压力降与气体的流速和物性、催化剂的粒径、形状及 催化剂的装填状况等因素有关，可用 Ergun 式作为计算固定床压降的基本方程。 并未计入破碎、积炭、物流中的固体杂物沉积和床层下沉等因素致使随操作 后期压力降增加，因此工业反应器开工初期的压力降可称为床层固有压力降。 气、液并流向下滴流床反应器的床层固有压力降，还应考虑液体以液膜的形 式在催化剂颗粒表面间流动形成的静持液量和动持液量对可供流体流动的床层 空隙率的影响。 二. 滴流床三相反应器中的传递过程 1. 滴流状态下气-液传质系数 低气-液流速的滴流状态下，气-液相间传质主要取决于液相流速，它与相同 条件下的连续吸收填充床具有相同的数量级。 滴流状态下的气相传质系数 kG可用 Gianetto 等推荐的式子计算： 式中： 是润湿填充物的填充表面系数。 是只有填充物时的干床层空隙率。 填充物 床层空隙率ε 比表面积 Se/(m2/m3) /m-1 玻璃球，6mm 鞍形填料，6mm 磁环，6mm 玻璃环，6mm 0.41 0.59 0.52 0.70 590 900 872 891 24500 18400 36500 17100
滴流状态下的气-液相传质系数k可用Gianetto等推荐的式子计算：0.068p,k,e0.0305ALut.u滴流状态下气-液相间传质面积α可根据固体颗粒的外表面积Se由下图确定。0.80.6D0.2(α)[s-]/N/m)滴流状态下气一液相间传质面积图2.滴流状态下液-固传质系数液一固相间传质系数可采用下式：1.30.7k,du,up= 2.79DL(P,DL)SeuL式中：D组分在液相中的扩散系数。上式应用条件：=3~6mm4ML=1200~5400ScLP,DLuiP1=0.1~20Re,Seul3.滴流床中的传热滴流状态操作时，气-液相间的相对瑞动较少，传热性能较差，床层温度控
滴流状态下的气-液相传质系数 kL可用 Gianetto 等推荐的式子计算： 滴流状态下气-液相间传质面积α可根据固体颗粒的外表面积 Se 由下图确 定。 滴流状态下气-液相间传质面积图 2. 滴流状态下液-固传质系数 液-固相间传质系数可采用下式: 式中：DL ——组分在液相中的扩散系数。 上式应用条件： 3. 滴流床中的传热 滴流状态操作时，气-液相间的相对湍动较少，传热性能较差，床层温度控 1 3 0 7 2 79 . e L L L . L L L L s p S u . D D k d = −