化工反应釜是一种(zhǒng)实现反应过程的设备,用(yòng)于实现液相反应过程和液-液、气-液、液-固、气-液-固等多相反(fǎn)应过程。有搅拌器(机械搅拌器(qì)、气流搅拌器等(děng)),当(dāng)高径较大时(shí),可采用多个搅拌器叶片(piàn)。在反应过程(chéng)中,当化工反应釜物料(liào)需要加热或冷却时,可在反应器壁上设置夹套,或在化工反(fǎn)应釜内(nèi)设置置(zhì)换热面,或通过外循环进行(háng)热量交换。
根据操(cāo)作方式:
一、间歇反应(yīng)器
操作灵活,易于适应不同(tóng)的操作条件和产品品种,适合小批量、多品种、长反应时间的产品生产。间歇釜的缺(quē)点是需要进行装卸等辅助操作,产品质(zhì)量不稳定。但有些反应过程,如发(fā)酵反应、聚合反应等,仍难以实现连续生产,仍采用间歇(xiē)釜。
在间歇反应器系统中,原料按一定比例一次(cì)加入(rù)反应器,反(fǎn)应达到一定要(yào)求后一次排放。连(lián)续运行反应器系统连续添加原料,连续排放反应产物。当(dāng)操作达到稳定状态时,反应器内任何位(wèi)置的物料组成、温度等(děng)状(zhuàng)态参数均不随时间变化(huà)。半连续操作反应器,也称为半间歇(xiē)操(cāo)作反应器,介于两者之间,通常一次添加一个反应物,另一个反应物连续添加。反应达到一定(dìng)要求后,停止操作,卸料。
间歇反应器(qì)的优点是设备简单,同一设备可用于生产多种产品,特别适用于制药、染料等工业部门的小批量、多品种生产。另外,间歇反应器中没有物料返混,这对大多数反(fǎn)应都是有利的。缺点是需要装卸材料、清洗等辅助工(gōng)艺,产品质量不稳定。
二、连续釜式反应器
间歇(xiē)釜的缺点是(shì)可以(yǐ)避免,但(dàn)搅(jiǎo)拌作用会使釜内(nèi)的流体返混。在剧烈搅(jiǎo)拌、液体粘度(dù)低或(huò)平均停留时间长的情(qíng)况下,釜内物料的流动模式可视为全混流(liú),反应(yīng)釜相(xiàng)应地称为全混流釜。在需要高转化率或存在副(fù)反应的情况下,釜式反应(yīng)器中的返混现象是不利因素。此时,可以使用串联的多个反应器来减少(shǎo)返混(hún)的(de)不利影响(xiǎng),并且反应条件可以通过单独的反应器来控制。
连续反应器应尽(jìn)可能用于大规模生产。连续反应器的优点是产品质(zhì)量(liàng)稳定(dìng),易于操作和控制。它的缺点是在连(lián)续反应器中存在不同程度的返混,这是大多数反应的不利因素,应通过(guò)合理的反应器选择和结构设计来抑制。