反應(yīng)器基礎(chǔ)（藥物合成技術(shù)課件）

教學(xué)培訓(xùn)課件反應(yīng)器基礎(chǔ)藥物合成技術(shù)反應(yīng)器基礎(chǔ)（一）反應(yīng)器基礎(chǔ)2.反應(yīng)器基本形式1.化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)藥合實(shí)驗(yàn)玻璃儀器化學(xué)反應(yīng)器按操作方式分類(lèi)化學(xué)反應(yīng)器據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)分類(lèi)化學(xué)反應(yīng)器按物料的聚集狀態(tài)分類(lèi)化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)

根據(jù)溫度條件和傳熱方式分類(lèi)反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制包括液相均相與氣相均相。均相包括氣-液相、氣-固相、液-液相、液-固相、氣-液-固相等。非均相化學(xué)反應(yīng)器按物料的聚集狀態(tài)分類(lèi)均相包括液相均相（如阿司匹林的生產(chǎn)、乙酸丁酯的生產(chǎn)等）與氣相均相（如石油烴管式裂解）。非均相包括氣-液相（如苯的烷基化）、氣-固相（如合成氨）、液-液相（相轉(zhuǎn)移催化劑反應(yīng)）、液-固相（如離子交換）、氣-液-固相（如催化氫化反應(yīng)）等。按反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)不同，反應(yīng)器可分為釜式、管式、塔式、床式反應(yīng)器等化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)（2）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)分類(lèi)(f)流化床(a)釜式(b)管式(c)板式塔(d)填料塔(e)鼓泡塔

化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)釜式反應(yīng)器一種低高徑比的圓筒形反應(yīng)器，器內(nèi)常設(shè)有攪拌（機(jī)械攪拌、氣流攪拌等）裝置優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣泛，投資少，投產(chǎn)容易，可以方便地改變反應(yīng)內(nèi)容。絕大多數(shù)用于有液相參與的反應(yīng)，如：液液、液固、氣液、氣液固反應(yīng)等。缺點(diǎn)：換熱面積小，反應(yīng)溫度不易控制，停留時(shí)間不一致。根據(jù)操作方式，反應(yīng)器可分為間歇操作反應(yīng)器、連續(xù)操作反應(yīng)器、半連續(xù)操作反應(yīng)器?；瘜W(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)

化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)在反應(yīng)之前將原料一次性加入反應(yīng)器中，直到反應(yīng)達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)化率，即得反應(yīng)物，通常帶有攪拌器的釜式反應(yīng)器。優(yōu)點(diǎn)：操作彈性大，主要用于小批量生產(chǎn)間歇操作反應(yīng)器化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)連續(xù)操作反應(yīng)器反應(yīng)物連續(xù)加入反應(yīng)器產(chǎn)物連續(xù)引出反應(yīng)器，屬于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，可以采用釜式、管式和塔式反應(yīng)器

優(yōu)點(diǎn)：適宜于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力較強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)半連續(xù)操作反應(yīng)器預(yù)先將部分反應(yīng)物在反應(yīng)前一次加入反應(yīng)器，其余的反應(yīng)物在反應(yīng)過(guò)程中連續(xù)或斷連續(xù)加入，或者在反應(yīng)過(guò)程中將某種產(chǎn)物連續(xù)地從反應(yīng)器中取出，屬于非穩(wěn)態(tài)過(guò)程

優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)不太快，溫度易于控制，有利于提高可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率根據(jù)溫度條件和傳熱方式分類(lèi)

根據(jù)溫度條件，反應(yīng)器可分為等溫式和非等溫式反應(yīng)器。根據(jù)傳熱方式，反應(yīng)器可分為絕熱式、外熱式以及蒸發(fā)傳熱式反應(yīng)器。2.反應(yīng)器基本形式（1）間歇操作的攪拌釜這種反應(yīng)器的特點(diǎn)是物料一次加入，反應(yīng)完畢后一起放出，全部物料參加反應(yīng)的時(shí)間是相同的；在良好的攪拌下，釜內(nèi)各點(diǎn)的溫度、濃度可以達(dá)到均勻一致；釜內(nèi)反應(yīng)物濃度隨時(shí)間而變化，所以反應(yīng)速度也隨時(shí)間而變化。2.反應(yīng)器基本形式（2）連續(xù)操作的管式反應(yīng)器這種反應(yīng)器的特點(diǎn)是從反應(yīng)器的一端加入反應(yīng)物，從另一端引出反應(yīng)產(chǎn)物；反應(yīng)物沿流動(dòng)方向前進(jìn)，反應(yīng)時(shí)間是管長(zhǎng)的函數(shù)；反應(yīng)物濃度、反應(yīng)速度沿流動(dòng)方向逐漸降低，在出口處達(dá)到最低值。管式反應(yīng)器及其濃度變化2.反應(yīng)器基本形式（3）連續(xù)操作的攪拌釜特點(diǎn)是釜內(nèi)裝有強(qiáng)烈攪拌器，使物料劇烈翻動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)的溫度、濃度均勻一致；物料隨進(jìn)隨出，連續(xù)流動(dòng)，出口物料中的反應(yīng)物濃度與釜內(nèi)反應(yīng)物濃度相同；在定常狀態(tài)流動(dòng)時(shí)，釜內(nèi)反應(yīng)物溫度、濃度都不隨時(shí)間而變化，因而反應(yīng)速度也保持恒定不變。連續(xù)操作反應(yīng)釜及其濃度變化2.反應(yīng)器基本形式（4）多釜串聯(lián)連續(xù)操作例如采用三臺(tái)有效容積均為VR/3的釜式反應(yīng)器串聯(lián)連續(xù)操作，以代替一臺(tái)有效容積為VR的連續(xù)釜式反應(yīng)器。若兩者的反應(yīng)物初始濃度、終了濃