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管式反應器的簡單了解

發布時間：

2021-02-15

管式反應器是一種不依賴任何機械或可動部件，僅借助流體管路的不同結構，在很寬的雷諾數范圍內進行流體混合的流體結構件。主要的反應機理是當兩種或多種流體通過這些元件時，以分割，移位，重新匯合三要素對流體進行有規則的反復作用，從而得以充分混合。管式反應器具有工藝簡單，混合效果好，操作方便，清潔節能等優點，廣泛應用于化工，醫藥，食品，石油，環保等許多領域。

管式反應器返混小，因而容積效率高，更適合要求轉化率較高或有串聯副反應的場合，此外管式反應器可實現分段溫度控制。缺點是反應速率很低時所需管道過長，工業不易實現。

隨著各種計算軟件的不斷完善，用戶可以對管式反應器的內部傳質和傳熱特性進行更深入的研究，從而充分掌握管式反應的機理，使其在許多領域都得到合理性利用。

管式反應器的內部通常是旋轉元件首尾相連并交叉，連接成一串插入管內，在自身動能的作用下，流體進入交錯排列著螺旋元件的管道，迫使流體在流動中切割，扭曲，分離和混合。對于單個反應單元，當Re＜10時，靠近反應單元進出口處約25％的流體的速度場將受到單元之間的傳遞的強烈影響，將雷諾數從0.15-100進行變化，速度場基本不變，超出此范圍，速度場開始發生顯著變化。當Re = 0.15時，幾處混合單元連接部的計算表明應變率張量在混合單元中部約75％范圍內基本為常量，但在入口和出口附近增加，表明反應單元間傳遞對混合的貢獻更大。