恒溫鼓泡器作為一種根據氣體在液體中產生汽泡以強化傳熱或混合的機器,在多個領域有廣泛運用,但是其局限也不能忽視,主要表現在機器設備結構和實際操作、對反應體系的適應能力、能源消耗與使用成本、安全和可靠性這幾個方面,詳細如下:
1、機器設備結構和實際操作的局限性
汽液發展不平衡:汽泡遍布受噴嘴設計、氣體壓力危害,易發生部分過湍或過流保護。
機器設備變大艱難:鼓包器變大時,汽泡規格、停留的時間等數據無法按比例縮放,可能造成傳熱高效率急劇下降。
2、對反應體系的適應能力局限性
高粘度管理體系:恒溫鼓泡器在粘度>1000 mPa·s的液體中,汽泡上升速度明顯減少,傳熱總面積降低,反映效率下降。這時需采用氣升式或拌和式改善設計方案。
快速響應管理體系:針對汽液化學反應速率極快的管理體系(如一些化學反應速率),恒溫鼓泡器可能會因傳質速率不足導致反映不完整,需結合噴灑或填料吸收塔加強觸碰。
3、能源消耗與使用成本的局限性
氣體循環要求:天然氣水合物生成中,未反映汽體應通過制冷壓縮機循環系統,提升能源消耗和設備投資。若汽泡規格太小(如≤0.1mm),雖可省去循環系統機器設備,但需要高精密噴頭,維護費用高。
熱管理系統考驗:鼓泡反應器放發熱量過大時,應通過冷卻盤管或內循環傳熱,提高系統軟件多元性。
4、安全和可靠性的局限性
工作壓力波動風險:液位儀太高也會導致爐壓劇增,引起燃燒不完全乃至發生爆炸;液位儀太低則有可能使氣體立即析出,造成爐壓持續下降煙筒躥火。
固態堆積難題:恒溫鼓泡器底端易堆積碳酸鹽、炭粒等固態,需及時清理以避免阻塞。