4.7.3. Турбохемабсорберы
Наиболее высокую поверхность контакта фаз можно получить в турбохемабсорберах в зоне взаимодействия быстровращающихся ротора и статора.
В турбохемабсорберах в отличие от других конструкций реакторов в системе газ-жидкость в зоне действия ротора и статора диспергируется как газовая, так и жидкая фазы.
В подобных реакторах возможно получение самых высоких коэффициентов массоотдачи (β и βrt, см. ур-ние 4.2.). Поэтому в зазорах между ротором и статором возможно создать высокие скорости массообмена.
В этой связи эти реакторы могут использоваться для осуществления реакций с очень малыми тепловыми эффектами.
В случае протекания реакций даже со средним экзо- или эндоэффектом решить проблему подвода или отвода теплоты в данных аппаратах невозможно даже при наличии встроенных теплообменников (см. рис. 4.22).
Схема реактора типа турбохемабсорбера представлена на рис. 4.22.
Реактор работает следующим образом. Газовый реагент обычно подается по полому валу 3 в зазор между ротором 5 и статором 6. Ротор вращается с большим числом оборотов 1000÷3000 об/мин. Зазор между различной формы ротором и статором обычно колеблется от 0,5÷3 мм. Вследствие больших центробежных сил тонкодисперсная газожидкостная смесь выбрасывается в объем реактора. В центральной части ротора создается разрежение и в эту область подсасываются жидкий и газовый реагенты. Жидкий реагент поступает через окна 2. Для уменьшения высоты воронки и улучшения эффективности перемешивания в реакторе установлены перегородки.
Рис. 4.22. Турбохемабсорбер: 1 – корпус; 2 – патрубок ввода жидкого реагента; 3 – полый вал; 4 – отражательная перегородка; 5 – ротор; 6 – статор; 7 – отверстия в статоре; 8 – вывод продукта реакции; 9 – рубашка; 10 – змеевик.