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反應釜的結構和工作原理

更新時(shí)間:2019-11-02

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反應釜是一種實(shí)現反應過(guò)程的設備,用于實(shí)現液相單相反應過(guò)程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過(guò)程。釜內常設有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時(shí),可用多層攪拌槳葉。在反應過(guò)程中物料需加熱或冷卻時(shí),可在反應釜壁處設置夾套,或在釜內設置換熱面,也可通過(guò)外循環(huán)進(jìn)行換熱。

1、間歇式反應釜

 操作靈活,易于適應不同操作條件和產(chǎn)品品種,適用于小批量、多品種、反應時(shí)間較長(cháng)的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點(diǎn)是:需有裝料和卸料等輔助操作,產(chǎn)品質(zhì)量也不易穩定。但有些反應過(guò)程,如一些發(fā)酵反應和聚合反應,實(shí)現連續生產(chǎn)尚有困難,至今還采用間歇釜。

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后,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(chǎn)物。當操作達到定態(tài)時(shí),反應器內任何位置上物料的組成、溫度等狀態(tài)參數不隨時(shí)間而變化。半連續操作反應器也稱(chēng)為半間歇操作反應器,介于上述兩者之間,通常是將一種反應物一次加入,然后連續加入另一種反應物。反應達到一定要求后,停止操作并卸出物料。

 間歇反應器的優(yōu)點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單,同一設備可用于生產(chǎn)多種產(chǎn)品,尤其適合于醫藥、染料等工業(yè)部門(mén)小批量、多品種的生產(chǎn)。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(diǎn)是需要裝卸料、清洗等輔助工序,產(chǎn)品質(zhì)量不易穩定。

 2、連續式反應釜

 可避免間歇釜的缺點(diǎn),但攪拌作用會(huì )造成釜內流體的返混。在攪拌劇烈、液體粘度較低或平均停留時(shí)間較長(cháng)的場(chǎng)合,釜內物料流型可視作全混流,反應釜相應地稱(chēng)作全混釜。在要求轉化率高或有串聯(lián)副反應的場(chǎng)合,釜式反應器中的返混現象是不利因素。此時(shí)可采用多釜串聯(lián)反應器,以減小返混的不利影響,并可分釜控制反應條件。

 大規模生產(chǎn)應盡可能采用連續反應器。連續反應器的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量穩定,易于操作控制。其缺點(diǎn)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(guò)反應器合理選型和結構設計加以抑制。

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