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管式反應器的工作原理是什么？

發布時間：

2022-12-19

 一、管式反應器管式反應器是一種大縱橫比的管式連續操作反應器。這個反應器可以很長，例如，丙烯二聚反應器的反應管長度以千米計。反應器的結構可以是單管或多管并聯；它可以是空管，例如管式裂解爐，或填充有顆粒催化劑以進行非均相催化反應的填充管，例如管狀固定床反應器。通常，當反應流處于湍流狀態時，空管的長徑比大于50；當填充段的長度與顆粒尺寸的比率大于100（氣體）或200（液體）時，材料的流動可以近似地視為塞流。反應器設備主要包括以下類型：① 管式反應器。它由長徑比較大的空管或填充管組成，可用于實現氣相反應和液相反應。② 釜式反應器。它由長徑比小的圓柱形容器組成，常配有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于液相單相反應過程和液-液、氣液、氣液-固相等多相反應過程。鼓泡攪拌罐用于氣液相反應過程（見鼓泡反應器）；攪拌槽淤漿反應器用于氣液固相反應過程。③ 帶有固體顆粒床的反應器。氣體或（和）液體通過固

一、管式反應器

管式反應器是一種大縱橫比的管式連續操作反應器。這個反應器可以很長，例如，丙烯二聚反應器的反應管長度以千米計。反應器的結構可以是單管或多管并聯；它可以是空管，例如管式裂解爐，或填充有顆粒催化劑以進行非均相催化反應的填充管，例如管狀固定床反應器。通常，當反應流處于湍流狀態時，空管的長徑比大于50；當填充段的長度與顆粒尺寸的比率大于100（氣體）或200（液體）時，材料的流動可以近似地視為塞流。

反應器設備主要包括以下類型：

① 管式反應器。它由長徑比較大的空管或填充管組成，可用于實現氣相反應和液相反應。

② 釜式反應器。它由長徑比小的圓柱形容器組成，常配有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于液相單相反應過程和液-液、氣液、氣液-固相等多相反應過程。

鼓泡攪拌罐用于氣液相反應過程（見鼓泡反應器）；攪拌槽淤漿反應器用于氣液固相反應過程。

③ 帶有固體顆粒床的反應器。氣體或（和）液體通過固定或移動固體顆粒床以實現非均相反應過程，包括固定床反應器、流化床反應器、移動床反應器和滴流床反應器等。

④ 塔式反應器。用于實現氣液相或液-液相反應過程的塔設備，包括填料塔、板式塔、氣泡塔等。

性能特點：

1.因為反應物分子在反應器中的停留時間是相等的，所以反應器中任何點的反應物濃度和化學反應速度不會隨時間而變化，而只隨管長度而變化。

2.管式反應器體積小，比表面積大，單位體積傳熱面積大，特別適合熱效應大的反應。

3.由于管式反應器中反應物的反應速度和流速快，其生產能力高。

4.管式反應器適用于大規模和連續的化學生產。

5.與釜式反應器相比，回流混合較小，并且在低流速下管內的流型接近理想流體。