组合桨被开发出来后,催化剂悬浮与氢气分散的问题同时得到了很好的解决,在液相催化加氢中逐渐得到应用。其中应用最广泛的是两层搅拌器,下层为轴流式搅拌器,用于固体悬浮;上层为径流桨,用于气体分散。
采用这种组合时,下层桨将上层桨有效分散的气体循环进入下部区域,在下部分散不良而凝并的气泡进入上部区域后又重新被高剪切的桨所分散而再一次循环,因此可有效延长气相停留时间,提高气含率,有利于气液传质比表面积的增加。在这种组合中,下层轴流桨的排出流方向对液相催化加氢中的气液传质有重要影响。
排出流向上时,流体流动几乎为轴向流;而排出流向下时则带有较多的径向流成分,有较强的分区倾向,且区间混合效果与径向流桨相似。因此,排出流向上可比向下搅拌能更有效地促进全釜循环、延长气相的停留时间从而提高搅拌釜的气含率。
组合桨的选用还受到通气位置与通气量的影响,只有把气升作用与搅拌作用协调起来才能取得最佳的效果。在反应釜中,主体流动是催化剂颗粒悬浮起来的动力,在小通气量时,气升作用使催化剂颗粒悬浮变得更加容易,而大的通气量可能会恶化催化剂的悬浮效果。
但是,由于气液的不相容性,且密度差别非常大,氢气仅在上升过程中得到组合桨的分散而反应,大量未反应的氢气聚积在反应器内的上部空间,严重影响了反应速率和效率。因此,很多科研人员开始考虑开发新的设备以提高气液相的接触面积,从而提高反应的时空收率。