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靜態混合器

管式反應器種類

瀏覽: 發表時間:2021-06-25 17:18:00

管式反應器是一種呈管狀、長徑比很大的連續操作反應器。管式反應器可以很長,例如,丙烯二聚的反應器管長以公里計。

管式反應器有以下幾個特點:

1)反應物分子在反應器內的停留時間相等,在反應器內任何一點上的反應物濃度和化學反應速率都不隨時間而變化,只隨管長變化;

2)管式反應器具有容積小、比表面積大等特點,換熱效率高,安全性高,特別適用于熱效應較大的反應;

3)管式反應器屬于平推流反應器,相比于釜式反應器,管式反應器的物料返混較小,在流速較低的情況下,其管內流體流型接近于理想流體;

4)管式反應器應用范圍廣,既適用于液相反應,又適用于氣相反應,對于加壓反應尤為適合;

5)管式反應器可以實現停留時間的精確控制,以及分段控溫操作;

6)管式反應器單位體積處理量大,適用于反應速率快的大型化和連續化的化工生產。

管式反應器最主要的缺點是,反應速率很低時,需要較長的反應管道,工業上不易實現。

管式反應器種類

管式反應器是應用較多的一種連續操作反應器,常見的管式反應器有一下幾種類型:

1)水平管式反應器

水平管式反應器是進行氣相或均液相反應常用的一種管式反應器,它由無縫鋼管和U形管法蘭連接而成,結構簡單,易于加工制造和檢修,如果進行高壓反應,通常采用標準槽對焊鋼法蘭,可承壓1600KPa-10000KPa,更高的壓力可采用透鏡面鋼法蘭,承受壓力可達10000KPa-20000KPa。

2)立管式反應器

立管式反應器常被用于液相氨化反應、液相加氫反應和液相氧化反應等工藝中。

3)盤管式反應器

將管式反應器做成盤管的形式,結構緊湊,節省空間,但是檢修和清洗管道比較困難,盤管式反應器是由許多水平盤管上下重疊串聯而成,每個盤管是由許多半徑不同的半圓形管子連接成螺旋型式,螺旋中間流出幾百毫米的空間,便于安裝和檢修。

4)U形管式反應器

U形管式反應器的管內設有多孔擋板或攪拌裝置,以強化傳質與傳熱過程,U形管的直徑較大,物料停留時間增長,可應用于反應速率相對較慢的反應。

例如帶多孔擋板的U形管式反應器,被用于己內酰胺的聚合反應﹔帶攪拌裝置的U形管式反應器適用于非均液相物料或液固相懸浮物料,如甲苯的連續硝化、蒽醌的連續磺化等反應。

5)多管并聯管式反應器

多管并聯管式反應器一般用于氣固相反應,例如氣相HCl和乙炔在多管并聯裝有固相催化劑的反應器中反應制取氯乙烯,氣相氮和氫混合物在多管并聯裝有固相鐵催化劑的管式反應器中合成氨。


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