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管式反應器

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中文名;管式反應器


外文名;Tubular reactor

管式反應器是一種呈管狀、長徑比很大的連續操作反應器,屬於平推流反應器。這種反應器可以很長,如丙烯二聚的反應器管長以公里計。管式反應器返混小,因而容積效率(單位容積生產能力)高,對要求轉化率較高或有串聯副反應的場合尤為適用。[1]

基本結構

管式反應器是一種呈管狀、長徑比很大的連續操作反應器。這種反應器可以很長,如丙烯二聚的反應器管長以公里計。反應器的結構可以是單管,也可以是多管並聯;可以是空管,如管式裂解爐,也可以是在管內填充顆粒狀催化劑的填充管,以進行多相催化反應,如列管式固定床反應器。通常,反應物流處於湍流狀態時,空管的長徑比大於50;填充段長與粒徑之比大於100(氣體)或200(液體),物料的流動可近似地視為平推流。

主要類型

水平管式反應器

水平管式反應器是進行氣相或均液相反應常用的一種管式反應器,由無縫管與U形管連接而成。這種結構易於加工製造和檢修

立管式反應器

立管式反應器包括單程式立管式反應器、中心插入管式立管式反應器、夾套式立管式反應器,其特點是將一束立管安裝在一個加熱套筒內,以節省地面。立管式反應器被應用於液相氨化反應、液相加氫反應、液相氧化反應工藝中。

盤管式反應器

將管式反應器做成盤管的形式,設備緊湊,節省空間,但檢修和清刷管道比較麻煩。反應器一般由許多水平盤管上下重疊串聯而成。每一個盤管由許多半徑不同的半圓形管子相連接成螺旋形式,螺旋中央留出只φ400的空間,便於安裝和檢修。

U形管式反應器

U形管式反應器的管內設有擋板或攪拌裝置,以強化傳熱與傳質過程。U形管的直徑大,物料停留時間長,可以應用於反應速率較慢的反應。例如帶多孔擋板的U形管式反應器,被應用於己內洗胺的聚合反應。帶攪拌裝置的U形管式反應器適用於非均均液相物料或液固相懸浮物料,如甲苯的連續硝化、蔥的連續磺化等反應。

工業應用

現代化工生產中,管式反應器是常用的反應器型式之一,多數用於氣相連續操作的場合,例如低級烴的鹵化反應和氧化反應、石油烴類的熱裂解反應等。

特點

管式反應器返混小,因而容積效率(單位容積生產能力)高,對要求轉化率較高或有串聯副反應的場合尤為適用。此外,管式反應器可實現分段溫度控制。其主要缺點是,反應速率很低時所需管道過長,工業不易實現。

參考來源

微井科技·動態管式反應器丨複分解反應

參考資料

  1. 管式反應器,360文庫 , 2020年7月2日