氣液固三相的攪拌混合行為是指氣體被通入液體中,，同時(shí)又有固相溶解或生成，或者都參與化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,。對(duì)于有氣體排出的行為一般不需要攪拌,。氣液固三相的攪拌混合行為主要關(guān)注的是由攪拌器產(chǎn)生的流型怎樣影響

(1) 分散：容器中的氣體分散受固體顆粒濃度和粒徑分布的影響。

(2) 懸?。喝萜髦泄腆w顆粒的懸浮受氣體速率和和氣泡大小的影響,。

三相體系常常涉及多個(gè)攪拌器的使用，分別實(shí)現(xiàn)氣液分散和固液懸浮,。

1,、臨界轉(zhuǎn)速

在三相混合體系中，存在兩個(gè)臨界轉(zhuǎn)速：氣體分散的臨界轉(zhuǎn)速和固體顆粒的臨界懸浮轉(zhuǎn)速,。顆粒密度和液體密度的相對(duì)大小對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響十分顯著,。當(dāng)顆粒密度遠(yuǎn)大于液體密度時(shí)，顆粒懸浮比氣體分散困難,，而且通氣對(duì)顆粒懸浮產(chǎn)生不利影響,。若兩者密度接近時(shí)，顆粒的懸浮比氣體的分散容易,。而且氣速越大,，顆粒懸浮的臨界轉(zhuǎn)速越小。

2,、三相攪拌設(shè)備

主要包括釜,、槳、分布器和擋板等,。釜型多為平底或碟底的直立圓筒容,；常用的槳型有直葉圓盤(pán)渦輪，上推式斜葉圓盤(pán)渦輪,，下壓式斜葉圓盤(pán)渦輪,，上推式斜葉形式渦輪，下壓式斜葉開(kāi)式渦輪,，推進(jìn)槳,，三葉后掠槳等；擋板有平擋板和指形擋板;氣體分布器有單孔垂直管,、水平管,、水平交又管,、分布環(huán)、同心分布環(huán)簇和錐型分布器,，此外采用指形擋板時(shí)多用指形擋板兼作分布器,。

2.1 釜

釜底形狀對(duì)顆粒的懸浮影響很大，這是因?yàn)閿嚢杵鳟a(chǎn)生的流型是流線(xiàn)型,，平底釜的非流線(xiàn)形狀對(duì)攪拌器產(chǎn)生的流型是不利的,，可使液流速度降低,。而顆粒懸浮的前提是顆粒在釜底的滑移,，滑移的動(dòng)力是流液速度，因此平底釜對(duì)顆粒的懸起是不利的,，會(huì)在釜底中央或釜底邊壁形成沉積的顆粒帶,，這些顆粒最難懸浮，故平底釜的懸浮性能比球底釜,、碟底釜的差,。同樣氣量時(shí)，釜徑越大,、氣速越低,、氣體對(duì)顆粒懸浮的影響越小。

.2.2 攪拌器

采用直葉圓盤(pán)渦輪和上推式斜葉圓盤(pán)渦輪時(shí),，最后懸起的粒子位于釜底中心附近的環(huán)形帶上,，而采用下壓式斜葉開(kāi)式渦輪時(shí)則位于釜底壁角上。這說(shuō)明采用不同攪拌器時(shí),，顆粒的懸浮難點(diǎn)和分散途徑是不同的,，從流型角度來(lái)研究顆粒的懸浮分散是比較合適的。

2.3 氣體分布器

有分布器但不通氣時(shí),，位于釜底的分布器對(duì)顆粒的懸浮造成了很大的阻礙作用,，需要更高的轉(zhuǎn)速才能使顆粒懸起。分布環(huán)離釜底的距離過(guò)小時(shí)不利于粒子的完全懸浮,。氣體分布環(huán)的直徑越大,、環(huán)上開(kāi)孔越多，臨界轉(zhuǎn)速就越低,，這是因?yàn)椴捎么蠓植辑h(huán)時(shí)從環(huán)孔噴出的氣泡相對(duì)來(lái)說(shuō)速度較低,，孔數(shù)越多，從環(huán)孔噴出的氣泡速度也越低,，對(duì)釜底的顆粒懸起影響較小,。

3、操作工藝條件

從臨界分散轉(zhuǎn)速角度看,，不同工藝條件時(shí)最佳的結(jié)構(gòu)變量是不同的,，低氣量時(shí)下壓式渦輪不錯(cuò),，高氣量時(shí)上推式渦輪最好，這是由于氣量很高時(shí)氣升作用很強(qiáng),，只有把氣升作用與攪拌作用協(xié)調(diào)起來(lái)才能取得最佳的效果,。

此外，各種氣體分布環(huán)中以大分布環(huán)為優(yōu),。

4,、典型的氣液固三相攪拌反應(yīng)

液相催化加氫是典型的氣液固三相攪拌反應(yīng)，液相加氫技術(shù)已廣泛代替鐵粉,、硫化堿,、水合肼等傳統(tǒng)還原法，可減少三廢排放90%以上,，并提高了產(chǎn)品收率與質(zhì)量,。該技術(shù)主要用于炔烴、芳烴和含氰基,、硝基,、亞胺基、羰基等不飽和化合物的還原,。

液相催化加氫中,，氣相為氫氣，固相為催化劑顆粒,。在各種加氫設(shè)備中,，最為典型的是自吸式攪拌器和軸流槳的組合。反應(yīng)器示意圖見(jiàn)下圖,。

由于通入的氫氣相對(duì)有限,，這可能會(huì)嚴(yán)重制約反應(yīng)速率的提高，使用自吸式攪拌機(jī)將釜內(nèi)液面上的氫氣重新吸入并分散于液相,，可大幅度提高氣含率和氣液相的接觸面積,，從而達(dá)到提高反應(yīng)速率的目的。

如果液體較深的話(huà),，自吸式攪拌器的吸氣效果和對(duì)氣體的分散效果會(huì)大大降低,，此時(shí)需要配以軸流槳以改善流型、增加吸氣及氣體分散效果,。

自吸式攪拌器和軸流槳的組合式反應(yīng)器的典型應(yīng)用有對(duì)氨基甲苯,、間氨基甲苯、3,3'-二氯聯(lián)苯胺(DCB),、天然VE轉(zhuǎn)型,、鄰氨基苯甲醚、對(duì)氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因),、EDB,、脂肪氨,、異丙甲草胺、普魯卡因,、鄰氨基對(duì)叔丁基苯酚等,。