反應器設計原理-全45集 | 易學族自學網

反應器類型

常用反應器的類型有：１管式反應器。由長徑比較大的空管或填充管構成，可用於實現氣相反應和液相反應。２釜式反應器。由長徑比較小的圓筒形容器構成，常裝有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用於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。用於氣液相反應過程的稱為鼓泡攪拌釜。用於氣液固相反應過程的稱為攪拌釜式漿態反應器。３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。４塔式反應器。用於實現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。５噴射反應器。利用噴射器進行混合，實現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。６其他多種非典型反應器。如回轉窯、曝氣池等。

反應器 - 操作方式

分間歇式、連續式和半連續式三種。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後，一次卸出物料。連續操作反應器系連續加入原料，連續排出反應產物。當操作達到定態時，反應器內任何位置上物料的組成、溫度等狀態參數不隨時間而變化。半連續操作反應器也稱為半間歇操作反應器，介於上述兩者之間，通常是將一種反應物一次加入，然後連續加入另一種反應物。反應達到一定要求後，停止操作並卸出物料。

間歇反應器的優點是設備簡單，同一設備可用於生產多種產品，尤其適合於醫藥、染料等工業部門小批量、多品種的生產。另外，間歇反應器中不存在物料的返混，對大多數反應有利。缺點是需要裝卸料、清洗等輔助工序，產品質量不易穩定。

大規模生產應盡可能採用連續反應器。連續反應器的優點是產品質量穩定，易於操作控制。其缺點是連續反應器中都存在程度不同的返混，這對大多數反應皆為不利因素，應通過反應器合理選型和結構設計加以抑制。

反應器 - 選型

對於特定的反應過程，反應器的選型需綜合考慮技術、經濟及安全等諸方面的因素。

反應過程的基本特徵決定了適宜的反應器形式。例如氣固相反應過程大致是用固定床反應器、流化床反應器或移動床反應器。但是適宜的選型則需考慮反應的熱效應、對反應轉化率和選擇率的要求、催化劑物理化學性態和失活等多種因素，甚至需要對不同的反應器分別作出概念設計，進行技術的和經濟的分析以後才能確定。

除反應器的形式以外，反應器的操作方式和加料方式也需考慮。

例如,對於有串聯或平行副反應的過程,分段進料可能優於一次進料。溫度序列也是反應器選型的一個重要因素。例如，對於放熱的可逆反應，應採用先高後低的溫度序列，多級、級間換熱式反應器可使反應器的溫度序列趨於合理。反應器在過程工業生產中佔有重要地位。就全流程的建設投資和操作費用而言，反應器所佔的比例未必很大。但其性能和操作的優劣卻影響著前後處理及產品的產量和質量，對原料消耗、能量消耗和產品成本也產生重要影響。因此，反應器的研究和開發工作對於發展各種過程工業有重要的意義。