最新反應器介紹

1、反應器介紹（操作方式、操作條件）反應器介紹簡介用于實現(xiàn)液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。器內(nèi)常設有攪拌（機械攪拌、氣流攪拌等）裝置。在高徑比較大時，可用多層 攪拌槳葉。在反應過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應器壁處設置夾套，或 在器內(nèi)設置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。反應器的應用始于古代，制造陶器的窯爐就是一種原始的反應器。近代工業(yè) 中的反應器形式多樣，例如:冶金工業(yè)中的高爐和轉(zhuǎn)爐；生物工程中的發(fā)酵罐以及 各種燃燒器，都是不同形式的反應器。類型常用反應器的類型（見表）有：,管式反應器。由長徑比較大的空管或填充 管構(gòu)成，可用于實現(xiàn)氣相反應和液相反應。）釜式反應器。由長徑

2、比較小的圓 筒形容器構(gòu)成，常裝有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于液相單相反應過程和液液相、氣液相、氣液固相等多相反應過程。用于氣液 相反應過程的稱為鼓泡攪拌釜（見鼓泡反應器）；用于氣液固相反應過程的稱 為攪拌釜式漿態(tài)反應器。）有固體顆粒床層的反應器。氣體或（和）液體通過固 定的或運動的固體顆粒床層以實現(xiàn)多相反應過程，包括固定床反應器、流化床 反應器、移動床反應器、涓流床反應器等。塔式反應器。用于實現(xiàn)氣液相或 液液相反應過程的塔式設備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等（見彩圖）。 噴射反應器。利用噴射器進行混合，實現(xiàn)氣相或液相單相反應過程和氣液相、 液液相等多相反應過程的設備。其他多種非典型反應器。如

3、回轉(zhuǎn)窯、曝氣池 等。操作方式反應器按操作方式可分為： 間歇釜式反應器,或稱間歇釜。操作靈活，易于適應不同操作條件和產(chǎn)品品種，適用于小批量、多品種、反應 時間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點是：需有裝料和卸料等輔肋操作，產(chǎn)品質(zhì) 量也不易穩(wěn)定。但有些反應過程，如一些發(fā)酵反應和聚合反應，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn) 尚有困難，至今還采用間歇釜。間歇操作反應器系將原料按一定配比一次加入反應器，待反應達到一定要求 后，一次卸出物料。連續(xù)操作反應器系連續(xù)加入原料，連續(xù)排出反應產(chǎn)物。當 操作達到定態(tài)時，反應器內(nèi)任何位置上物料的組成、溫度等狀態(tài)參數(shù)不隨時間 而變化。半連續(xù)操作反應器也稱為半間歇操作反應器，介于上述兩者之間，通 常

4、是將一種反應物一次加入，然后連續(xù)加入另一種反應物。反應達到一定要求 后，停止操作并卸出物料。間歇反應器的優(yōu)點是設備簡單，同一設備可用于生產(chǎn)多種產(chǎn)品，尤其適合于醫(yī) 藥、染料等工業(yè)部門小批量、多品種的生產(chǎn)。另外，間歇反應器中不存在物料 的返混，對大多數(shù)反應有利。缺點是需要裝卸料、清洗等輔助工序，產(chǎn)品質(zhì)量 不易穩(wěn)定。 ）連續(xù)釜式反應器或稱連續(xù)釜，可避免間歇釜的缺點，但攪拌作用會造成釜內(nèi)流 體的返混。在攪拌劇烈、液體粘度較低或平均停留時間較長的場合，釜內(nèi)物料流型可視作全混流，反應釜 相應地稱作全混釜。在要求轉(zhuǎn)化率高或有串聯(lián)副反應的場合，釜式反應器中的 返混現(xiàn)象是不利因素。此時可采用多釜串聯(lián)反應器以減小

5、返混的不利影響，并 可分釜控制反應條件。大規(guī)模生產(chǎn)應盡可能采用連續(xù)反應器。連續(xù)反應器的優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于操作控制。其缺點是連續(xù)反應器中都存在程度不同的返混，這對大多數(shù)反 應皆為不利因素，應通過反應器合理選型和結(jié)構(gòu)設計加以抑制。 半連續(xù)釜式反應器。指一種原料一次加入，另一種原料連續(xù)加入的反應器，其特性介于間歇釜和連 續(xù)釜之間。加料方式對有兩種以上原料的連續(xù)反應器，物料流向可采用并流或逆流。對幾個反應 器組成級聯(lián)的設備，還可采用錯流加料，即一種原料依次通過各個反應器，另一種 原料分別加入各反應器。除流向外，還有原料是從反應器的一端（或兩端）加入 和分段加入之分。分段加入指一種原料由一端加入，

6、另一種原料分成幾段從反 應器的不同位置加入，錯流也可看成一種分段加料方式。采用什么加料方式， 須根據(jù)反應過程的特征決定。換熱方式多數(shù)反應有明顯的熱效應。為使反應在適宜的溫度條件下進行，往往需對反 應物系進行換熱。換熱方式有間接換熱和直接換熱。間接換熱指反應物料和載 熱體通過間壁進行換熱，直接換熱指反應物料和載熱體直接接觸進行換熱。對 放熱反應，可以用反應產(chǎn)物攜帶的反應熱來加熱反應原料，使之達到所需的反 應溫度，這種反應器稱為自熱式反應器。按反應過程中的換熱狀況，反應器可分為： 等溫反應器反應物系溫度處處相等的一種理想反應器。反應熱效應極 小，或反應物料和載熱體間充分換熱，或反應器內(nèi)的熱量反饋極

7、大（如劇烈攪 拌的釜式反應器）的反應器，這樣可近似看作等溫反應器。 絕熱反應器反應區(qū)與環(huán)境無熱量交換的一種理想反應器。反應區(qū)內(nèi)無換 熱裝置的大型工業(yè)反應器，與外界換熱可忽略時，可近似看作絕熱反應器。 非等溫非絕熱反應器 與外界有熱量交換，反應器內(nèi)也有熱反饋，但達不 到等溫條件的反應器，如列管式固定床反應器。換熱可在反應區(qū)進行，如通過夾套進行換熱的攪拌釜，也可在反應區(qū)間進行, 如級間換熱的多級反應器。操作條件主要指反應器的操作溫度和操作壓力。溫度是影響反應過程的敏感因素，必 須選擇適宜的操作溫度或溫度序列，使反應過程在優(yōu)化條件下進行。例如對可 逆放熱反應應采用先高后低的溫度序列以兼顧反應速率和平衡轉(zhuǎn)化率（見化學 平衡）O反應器可在常壓、加壓或負壓（真空）下操作。加壓操作的反應器主要用于 有氣體參與的反應過程，提高操作壓力有