反应器(反应釜)的结构和工作原理
反应(yīng)器是一种实现反应过程的设备,用于实现液相单相(xiàng)反应过程和液液、气(qì)液、液固、气液固等多相反应过程。反应(yīng)釜内常设有揽拌(机械揽拌、气(qì)流揽拌等)装置。在高径比较大时,可用多(duō)层搅拌桨叶。在反应过程中物料需(xū)加热或冷却时,可在反应器壁处设置夹套,或在器内设置换(huàn)热面,也可通(tōng)过外循环(huán)进行换热。
按操作方式分
1、间歇釜式反应器或称间歇釜
操作灵活,易适应不同操作条件和产品品种,多用(yòng)干小批量多品种,反应时间(jiān)较长的(de)产品生(shēng)产。间歇釜(fǔ)的缺点是;需有(yǒu)装料和放料等(děng)辅助操作,产品质量也不易稳走。但有些反应过程,如一些发酵反应(yīng)和(hé)聚(jù)合后应,实现(xiàn)连(lián)续(xù)生产尚有困难,至今还采(cǎi)用(yòng)间歇釜。
间(jiān)歇操作反应器系将原料按一定配比一次加入反应器,待反应达到一定要(yào)求后,一(yī)次(cì)卸出物料。连续(xù)操作反应器系连续加(jiā)入原料,连续排出反(fǎn)应产物。当操作(zuò)达到定(dìng)态时(shí),反应器内位置上物料的(de)组成、温度等状态参数不随时间而变化。半连续操作反应器也称为半间歇操作反(fǎn)应器,介于上述两者之(zhī)间,通常是将一种反(fǎn)应物一次加入,然后连续加入另一种反应物。反应达到一定要求后,停止操作并卸出物料。
间歌反应器的优点是设备简单,同一(yī)设备(bèi)可用于生产多种产品,尤其适合于医药、染料等工业部(bù)门小批量,多品种的生产。另外,间歇反应器中不存在(zài)物料的返混,对大(dà)多数反应有利,缺点是需(xū)要装卸料、清洗等辅助工序,产品质量不易稳定。
2、连续釜式(shì)反应器,或称连(lián)续釜
可避免间歇的缺点,但搅拌作用会造成釜内流体的返混。在搅拌剧烈,液体(tǐ)粘度较低或平均停留时间较长(zhǎng)的场合,釜内物料流型可视作全混流,反应签相应地称作全混釜。在要求转化率高(gāo)或有串联副(fù)反(fǎn)应的场合,反应器中的返混现象是不利因(yīn)素。此时可采用多(duō)釜串联反应器(qì),以减小返混的不利影响,并(bìng)可分釜控制反应条件。
生产(chǎn)应尽可能采用连续反应(yīng)器。连续反应器的优(yōu)点是(shì)产品(pǐn)质量稳定,易于操作控制。其缺点是连续反应器中(zhōng)都存在程度不同的返混,这对大(dà)多数反应皆为不利因(yīn)素,应通过反应(yīng)器合理(lǐ)选型和结构(gòu)设(shè)计加以(yǐ)抑制(zhì)。