北洋勵(lì)興 固定床催化反應(yīng)裝置 化學(xué)反應(yīng)

   由于各單元反應(yīng)特點(diǎn)各異,所以對(duì)反應(yīng)器的要求各不相同。工業(yè)反應(yīng)過程不僅與反應(yīng)本身的特性有關(guān)，而且與反應(yīng)設(shè)備的特性有關(guān)。反應(yīng)器可以按照反應(yīng)的特性分類，也可以按照設(shè)備的特性分類。

      1.按反應(yīng)物系相態(tài)分類

      按反應(yīng)物系相態(tài)可以把反應(yīng)器分為均相與非均相兩種類型。均相反應(yīng)器又可分為氣相反應(yīng)器和液相反應(yīng)器兩種，其特點(diǎn)是沒有相界面，反應(yīng)速率只與溫度、濃度（壓力）有關(guān)；非均相反應(yīng)器中有氣-固、氣-液、液-液、液-固、氣-液-固五種類型，在非均相反應(yīng)器中存在相界面，總反應(yīng)速率不但與化學(xué)反應(yīng)本身的速率有關(guān)，而且與物質(zhì)的傳遞速率有關(guān)，因而受相界面積的大小和傳質(zhì)系數(shù)大小的影響。

      2.按反應(yīng)器結(jié)構(gòu)分類

      按反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可以把反應(yīng)器分為釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床、移動(dòng)床等各種反應(yīng)器。釜式反應(yīng)器應(yīng)用十分廣泛，除氣相反應(yīng)外適用于其他各類反應(yīng)。常見的是用于液相的均相或非均相反應(yīng)；管式反應(yīng)器大多用于氣相和液相均相反應(yīng)過程，以及氣-固、氣-液非均相反應(yīng)過程；固定床、流化床、移動(dòng)床大多用于氣-固相反應(yīng)過程。

      3.按操作方式分類

      按操作方式可以把反應(yīng)器分為間歇式、半間歇式和連續(xù)式。

      間歇式又叫批量式，一般都是在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行。其操作特點(diǎn)是將反應(yīng)物料一次加入到反應(yīng)器中，按一定條件進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)期間不加入或取出物料。當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率時(shí)停止反應(yīng)，將物料全部放出，進(jìn)行后續(xù)處理，清洗反應(yīng)器進(jìn)行下一批生產(chǎn)。此類反應(yīng)器適用于小批量、多品種以及反應(yīng)速率慢，不宜于采用連續(xù)操作的場(chǎng)合，在制藥、染料和聚合物生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。間歇式反應(yīng)器的操作簡單，但體力勞動(dòng)量大、設(shè)備利用率低，不宜自動(dòng)控制。

      連續(xù)式反應(yīng)器，物料連續(xù)地進(jìn)入反應(yīng)器，產(chǎn)物連續(xù)排出，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定操作時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)的溫度、壓力及濃度均不隨時(shí)間而變化。此類反應(yīng)器設(shè)備利用率高、處理量大，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，需要較少的體力勞動(dòng)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，適用于大規(guī)模的生產(chǎn)場(chǎng)合。常用于氣相、液相和氣-固相反應(yīng)體系。

      介于間歇式和連續(xù)式兩者之間的半間歇式反應(yīng)器，其特點(diǎn)是先在反應(yīng)器中加入一種或幾種反應(yīng)物，其他反應(yīng)物在反應(yīng)過程中連續(xù)加入，反應(yīng)結(jié)束后物料一次全部排出。此類反應(yīng)器適用于反應(yīng)激烈的場(chǎng)合，或者要求一種反應(yīng)物濃度高、另一種反應(yīng)物濃度低的場(chǎng)合。另外當(dāng)用氣體來處理液體時(shí)也常采用此類半間歇式反應(yīng)器。第二種半間歇式反應(yīng)器，各種反應(yīng)物一次加入，但產(chǎn)物連續(xù)采出，此種反應(yīng)器適用于需要抑制逆反應(yīng)的場(chǎng)合，可以使轉(zhuǎn)化率不受平衡的限制，并降低反應(yīng)的速率，提高反應(yīng)的凈速率。此種反應(yīng)器還可適用于控制連串副反應(yīng)的場(chǎng)合。采用將反應(yīng)與分離結(jié)合在一起的膜式反應(yīng)器，在連續(xù)操作的情況下，也可以達(dá)到抑制逆反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率的目的。第三種半間歇操作的反應(yīng)器，先將一種反應(yīng)物全部加入，然后連續(xù)加入另一種反應(yīng)物，在反應(yīng)過程中將產(chǎn)物連續(xù)采出。

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      4、按操作溫度分類

      按操作溫度可以把反應(yīng)器分為恒溫式反應(yīng)器和非恒溫式反應(yīng)器。恒溫式反應(yīng)器是反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)溫度相等且不隨時(shí)間變化的反應(yīng)器，此類反應(yīng)器多用于實(shí)驗(yàn)室中，工業(yè)上多用非恒溫式反應(yīng)器。

      5.按反應(yīng)器與外界有無熱量交換分類

      按反應(yīng)器與外界有無熱量交換，可以把反應(yīng)器分為絕熱式反應(yīng)器和外部換熱式反應(yīng)器。絕熱式反應(yīng)器在反應(yīng)進(jìn)行過程中，不向反應(yīng)區(qū)加入或取出熱量，當(dāng)反應(yīng)吸熱或放熱強(qiáng)度較大時(shí)，常把絕熱式反應(yīng)器做成多段，在段間進(jìn)行加熱或冷卻，此類反應(yīng)器中溫度與轉(zhuǎn)化率之間呈直線關(guān)系；外部換熱式有直接換熱式和間接換熱式兩種，此類反應(yīng)器應(yīng)用甚廣。此外還有自熱式反應(yīng)器，利用反應(yīng)本身的熱量來預(yù)熱原料，以達(dá)到反應(yīng)所需的溫度，此類反應(yīng)器開工時(shí)需要外部熱源。