气一液一固三相反应器具有巨大的现实及潜在的应用价值。一方面，在化工及生物生产 过程中，经常遇到有气相、液相和固相参与的三相反应，例如，石油加工中的加氢反应和煤化 工中的煤的加氢催化液化反应均为使用固相催化剂的三相催化反应，许多矿石的湿法加工过程 中固相为矿石的三相反应，发酵及抗菌素生产过程使用的三相反应器、另一方面，一些传统的 气一固相催化反应过程如甲醇合成、二甲醚合成等，在气一液一固三相反应器中，由于有液相 作为热载体和对固体催化剂的悬浮作用，使反应和传递性能有很大的改进。三相床反应器具有 良好的传热性能，因而床内传热设备紧凑，可提高反应器的利用率：极易控制温度，使整个床 层在适宜的温度下等温操作，不会出现局部过热或整体过热，不会对催化剂和设备造成危害： 使用细颗粒催化剂，消除了催化剂内扩散过程对宏观反应速率的影响，提高了反应物的单程转 化率：催化剂处于悬浮状态，因而其更换方便，可在不停车的情况下完成。 由于气-液-固三相物料在过程中的流动状态不同，气一液一固三相反应器主要有涓流床反 应器、机械搅拌釜式反应器、鼓泡淤浆床反应器、三相流化床反应器与三相携带床反应器五种。 鼓泡淤浆床反应适宜于大规模生产，是三相催化反应器中使用最广泛的形式。 一般来说，三相鼓泡淤浆床反应器大型冷模试验主要包括三个方面：气液接触状态、固 体悬浮状态、床层压降损失。所有反映反应器流体力学的指标均围绕于这三个方面。 气含率、气泡直径、气液接触比表面积是反映气液接触状态的重要指标，其中后者是由 前两者决定的。它们直接影响相际间传质速率和化学反应宏观速率。在计算相际传质系数、催 化剂用量、液体用量时均离不开这些参数。关于气含率、气泡直径的研究，主要是考察操作条 件、物系特性、反应器结构尺寸对它们的影响规律。 固体能否完全悬浮及在液体中分布均匀，是确定操作条件的重要基础，也是衡量反应器 内部空间有效利用率的指标。它主要包含两个重要指标：一是固体完全悬浮的临界表观气速： 二是临界固含率。操作气速必须大于临界气速，才能正常操作：淤浆中固体含量必须小于临界 固含率。此外，固体浓度沿轴向床高分布、颗粒沉降速率也是反映固体悬浮状态的重要指标。 此外，反应器的内构件如气体分布器、换热元件等的结构、尺寸对流体力学性质的影响， 对其性能考核也在三相淤浆床反应器流体力学研究的范围内。 三相鼓泡淤浆床反应器流体力学性质十分复杂，目前还没能够将不同结构的反应器的流体 规律用统一的表达式进行描述。因此，开发一种三相鼓泡淤浆床反应器之前进行流体力学研究， 是十分必要的。 对于三相鼓泡淤浆床反应器流体力学研究，一般采用冷态模拟装置进行研究结果可供相同 体系同类型反应器参考。实验装置的结构与实际反应器相同或接近，内部构件相同或相似，实 验的研究物系与实际物系相同或接近。 研究对象的选择十分重要，液相介质的物化性质包括密度、粘度、表面张力与实际工况下 的液相接近。在实际中，很难找到各方面都十分接近的液体替代品，因此，一般选择几种液体， 实际工况下所采用液体的物性指标均在所选的替代液体的物性范围之内或偏差不大。气相的物 性对三相淤浆床反应器流体力学性质的影响较小，因此，一般情况下，常选择空气、C02、N2 等常见气体作为替代气体。对固体的选择与液体的选择类似，最好在研究工况下采用实际固体 作为研究对象。 冷态模拟实验方法较为简单，投资少，而且在发现问题时，改进方便，因此该方法应用十 分广泛。气－液－固三相反应器具有巨大的现实及潜在的应用价值。一方面，在化工及生物生产 过程中，经常遇到有气相、液相和固相参与的三相反应，例如，石油加工中的加氢反应和煤化 工中的煤的加氢催化液化反应均为使用固相催化剂的三相催化反应，许多矿石的湿法加工过程 中固相为矿石的三相反应，发酵及抗菌素生产过程使用的三相反应器、另一方面，一些传统的 气－固相催化反应过程如甲醇合成、二甲醚合成等，在气－液－固三相反应器中，由于有液相 作为热载体和对固体催化剂的悬浮作用，使反应和传递性能有很大的改进。三相床反应器具有 良好的传热性能，因而床内传热设备紧凑，可提高反应器的利用率；极易控制温度，使整个床 层在适宜的温度下等温操作，不会出现局部过热或整体过热，不会对催化剂和设备造成危害； 使用细颗粒催化剂，消除了催化剂内扩散过程对宏观反应速率的影响，提高了反应物的单程转 化率；催化剂处于悬浮状态，因而其更换方便，可在不停车的情况下完成。 由于气-液-固三相物料在过程中的流动状态不同，气－液－固三相反应器主要有涓流床反 应器、机械搅拌釜式反应器、鼓泡淤浆床反应器、三相流化床反应器与三相携带床反应器五种。 鼓泡淤浆床反应适宜于大规模生产，是三相催化反应器中使用最广泛的形式。 一般来说，三相鼓泡淤浆床反应器大型冷模试验主要包括三个方面：气液接触状态、固 体悬浮状态、床层压降损失。所有反映反应器流体力学的指标均围绕于这三个方面。 气含率、气泡直径、气液接触比表面积是反映气液接触状态的重要指标，其中后者是由 前两者决定的。它们直接影响相际间传质速率和化学反应宏观速率。在计算相际传质系数、催 化剂用量、液体用量时均离不开这些参数。关于气含率、气泡直径的研究，主要是考察操作条 件、物系特性、反应器结构尺寸对它们的影响规律。 固体能否完全悬浮及在液体中分布均匀，是确定操作条件的重要基础，也是衡量反应器 内部空间有效利用率的指标。它主要包含两个重要指标：一是固体完全悬浮的临界表观气速； 二是临界固含率。操作气速必须大于临界气速，才能正常操作；淤浆中固体含量必须小于临界 固含率。此外，固体浓度沿轴向床高分布、颗粒沉降速率也是反映固体悬浮状态的重要指标。 此外，反应器的内构件如气体分布器、换热元件等的结构、尺寸对流体力学性质的影响， 对其性能考核也在三相淤浆床反应器流体力学研究的范围内。 三相鼓泡淤浆床反应器流体力学性质十分复杂，目前还没能够将不同结构的反应器的流体 规律用统一的表达式进行描述。因此，开发一种三相鼓泡淤浆床反应器之前进行流体力学研究， 是十分必要的。 对于三相鼓泡淤浆床反应器流体力学研究，一般采用冷态模拟装置进行研究结果可供相同 体系同类型反应器参考。实验装置的结构与实际反应器相同或接近，内部构件相同或相似，实 验的研究物系与实际物系相同或接近。 研究对象的选择十分重要，液相介质的物化性质包括密度、粘度、表面张力与实际工况下 的液相接近。在实际中，很难找到各方面都十分接近的液体替代品，因此，一般选择几种液体， 实际工况下所采用液体的物性指标均在所选的替代液体的物性范围之内或偏差不大。气相的物 性对三相淤浆床反应器流体力学性质的影响较小，因此，一般情况下，常选择空气、CO2、N2 等常见气体作为替代气体。对固体的选择与液体的选择类似，最好在研究工况下采用实际固体 作为研究对象。 冷态模拟实验方法较为简单，投资少，而且在发现问题时，改进方便，因此该方法应用十 分广泛