管式反應(yīng)器
一種呈管狀、長徑比很大的連續(xù)操作反應(yīng)器。這種反應(yīng)器可以很長,如丙烯二聚的反應(yīng)器管長以公里計。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可以是單管,也可以是多管并聯(lián);可以是空管,如管式裂解爐,也可以是在管內(nèi)填充顆粒狀催化劑的填充管,以進行多相催化反應(yīng),如列管式固定床反應(yīng)器。通常,反應(yīng)物流處于湍流狀態(tài)時,空管的長徑比大于50;填充段長與粒徑之比大于100(氣體)或200(液體),物料的流動可近似地視為平推流。
可以分為:水平管式反應(yīng)器;立管式反應(yīng)器;盤管式反應(yīng)器;U形管式反應(yīng)器;多管并聯(lián)管式反應(yīng)器;
性能特點:
1、由于反應(yīng)物的分子在反應(yīng)器內(nèi)停留時間相等,所以在反應(yīng)器內(nèi)任何一點上的反應(yīng)物濃度和化學(xué)反應(yīng)速度都不隨時間而變化,只隨管長變化。
2、管式反應(yīng)器具有容積小、比表面大、單位容積的傳熱面積大,特別適用于熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。
3、由于反應(yīng)物在管式反應(yīng)器中反應(yīng)速度快、流速快,所以它的生產(chǎn)能力高。
4、管式反應(yīng)器適用于大型化和連續(xù)化的化工生產(chǎn)。
5、和釜式反應(yīng)器相比較,其返混較小,在流速較低的情況下,其管內(nèi)流體流型接近與理想流體。
6、管式反應(yīng)器既適用于液相反應(yīng),又適用于氣相反應(yīng)。用于加壓反應(yīng)尤為合適。
此外,管式反應(yīng)器可實現(xiàn)分段溫度控制。其主要缺點是,反應(yīng)速率很低時所需管道過長,工業(yè)上不易實現(xiàn)。
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