Ⅰ 化學反應器有哪些型式
按操作方式分類:
1、間歇操作反應器
在反應之前將原料一次性加入反應器中,直到反應達到規定的轉化率,即得反應物,通常帶有攪拌器的釜式反應器
優點:操作彈性大,主要用於小批量生產
2、連續操作反應器
反應物連續加入反應器產物連續引出反應器,屬於穩態過程,可以採用釜式、管式和塔式反應器
優點:適宜於大規模的工業生產,生產能力較強,產品質量穩定易於實現自動化操作。
3、半連續操作反應器
預先將部分反應物在反應前一次加入反應器,其餘的反應物在反應過程中連續或斷連續加入,或者在反應過程中將某種產物連續地從反應器中取出,屬於非穩態過程
優點:反應不太快,溫度易於控制,有利於提高可逆反應的轉化率
按流體流動及混合型式分類:
1、平推流反應器
物料在長徑比很大的管式反應器中流動時,如果反應器中每一微元體積里的流體以相同的速度向前移動,此時在流體的流動方向不存在返混,這就是平推流。
特點:各物料微元通過反應器的停留時間相同 ,物料在反應器中沿流動方向逐段向前移動,無返混 ,物料組成和溫度等參數沿管程遞變,但是每一個截面上物料組成和溫度等參數在時間進程中不變 ,連續穩態操作,結構為管式結構。
2、理想混合流反應器
反應器的物料微元與器內原有的物料微元瞬間能充分混合(反應器中的強烈攪拌),反應器中各點濃度相等不隨時間變化。
特點: 各物料微元在反應器的停留時間不相同, 物料充分混合,返混最嚴重 ,反應器中各點物料組成和溫度相同,不隨時間變化 ,連續攪拌釜式反應器
3、非理想混合流反應器
實際反應器,主要是由於工業生產中在反應器中的死角、溝流、旁路、短路及不均勻的速度分布使物料流動型態偏離理想流動。
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Ⅱ 請簡述工業生產對化學反應器的要求
工業生產對化學反應器的要求有較高的生產強度。即反應器型式要適應反應系統特性要求。
有利於反應選擇性的提高。即反應器的選型應有利於抑制副反應的發生。
有利於反應溫度的控制。
有利於節能降耗。
有較大的操作彈性。