氣液分散與反應問題在化工和醫(yī)藥磁力反應釜的應用中是經(jīng)常遇到的，例如硝基芳烴、脂肪腈、烯烴和炔烴的液相催化加氫反應、烷基化反應、羰基化反應、氧化反應等。其共同特點是反應速率受氣/液傳質(zhì)的控制，而氣/液傳質(zhì)涉及到氣體分散、氣體循環(huán)、以及固體催化劑懸浮等過程，問題變得比較復雜。 由于氣液的不相容性，且密度差別非常大，氣液反應器中未反應的氣體聚積在反應器內(nèi)的上部空間，嚴重影響反應速率和效率。同時，固體催化劑懸浮的不均勻也約束了反應的速率。為提高反應速率，工業(yè)上一般采用氣體外循環(huán)、液體外循環(huán)和氣體內(nèi)循環(huán)三種方式。在磁力反應釜，加氫反應釜，磁力驅動反應釜得到充分的應用。 A 氣體外循環(huán)是將反應氣體從氣相空間引出，氣體通過壓縮機增壓后再從反應器底部通入，在磁力攪拌器的配合下，可得到較大的持氣量和相接觸面積，從而提高反應速率，其優(yōu)點是可得到任意的氣體循環(huán)量，缺點是需要大量的氫氣循環(huán)設備，增加了裝置的復雜性和資金投入； ·B 液體外循環(huán)是用離心泵將反應液體從反應器底部抽出，通過文丘里管抽吸反應器氣相空間內(nèi)的反應氣體，在一文丘里管內(nèi)充分混合與分散，可得到十分細小的氣泡，大幅度提高氣液相接觸面積和反應速率。液體外循環(huán)式的優(yōu)點是反應速率快，可連續(xù)生產(chǎn)，傳熱方便等，缺點是能耗大，對循環(huán)泵的要求十分苛刻； ·C 氣液內(nèi)循環(huán)反應器即自吸式氣液反應器，它是氣/液反應裝置的核心技術之一，是一種不用額外的氣體輸送機械而能自行吸入反應器上部空間氣體進行氣液接觸的反應裝置，通過特殊設計的空心渦輪攪拌器在料液混合的同時不斷吸入液面上的反應氣體，達到氣液循環(huán)與分散目的，同時，組合使用的軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在反應器內(nèi)，達到快速反應的目的