反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及工作原理詳解

反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及工作原理詳解

反應(yīng)器機(jī)器設(shè)備具體有下列種類：

①列管式反應(yīng)器。由孔經(jīng)比較大的民航空管或添充管組成，可用于完成氣相反應(yīng)和液相反映。

②釜式反應(yīng)器。由長徑較為小的圓柱形器皿組成，常配有機(jī)械攪拌或氣旋攪拌裝置，可用于液相單相電反映過程和液液相、氣液相、液氣固相同多組分反映過程。

用于氣液相反應(yīng)過程的稱之為鼓包攪拌釜；用于液氣固相反映過程的稱之為攪拌釜式漿態(tài)反應(yīng)器。

③有固態(tài)顆粒物料層的反應(yīng)器。汽體或(和)液態(tài)根據(jù)穩(wěn)定的或活動的固態(tài)顆粒物料層以完成多組分反映過程，包含固定床反應(yīng)器反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器、挪動床反應(yīng)器、涓流床反應(yīng)器等。

④塔式反應(yīng)器。用于完成氣液相或液液相反映過程的塔式機(jī)器設(shè)備，包含添充塔、板式塔、鼓泡塔等。

一、列管式反應(yīng)器

一種呈筒狀、孔經(jīng)非常大的持續(xù)實(shí)際操作反應(yīng)器。這類反應(yīng)器可以較長，如pe二聚的反應(yīng)器長度以km計。反應(yīng)器的構(gòu)造可以是多管，還可以是多管并接；可以是民航空管，如列管式裂解爐，還可以是在管中添充顆粒金屬催化劑的添充管，以開展多相催化反映，如列管換熱器固定床反應(yīng)器反應(yīng)器。通常，反映貨運(yùn)物流處在紊流情況時，民航空管的孔經(jīng)超過50；添充工段長與粒度之比超過100(汽體)或200（液態(tài)），原材料的流動性可類似地視作平拉流。清遠(yuǎn)市大齊特種設(shè)備有限公司，從事化工反應(yīng)設(shè)備制造，化工設(shè)備升級改造，設(shè)備安裝，深受華南地區(qū)的一致好評。清遠(yuǎn)市大齊特種設(shè)備有限公司是專業(yè)從事于化工行業(yè)各種類型的自動化控制系統(tǒng)開發(fā)和自動化工程項目承接，技術(shù)團(tuán)隊已在化工領(lǐng)域的自動化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，是一家專注于化工自動化控制系統(tǒng)開發(fā)、化工自動化工程項目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。業(yè)務(wù)咨詢：龐生18620288719。http://www.nbabaratas2020.com/

1、水準(zhǔn)列管式反應(yīng)器

由無縫管與U形管聯(lián)接而成。這類構(gòu)造便于生產(chǎn)加工生產(chǎn)制造和維修。髙壓反映管路的聯(lián)接選用規(guī)范槽對接焊鋼法蘭盤，可承擔(dān)1600-10000kPa工作壓力。如用雙光透鏡面鋼法蘭盤，承受力可達(dá)10000-20000kPa。

2、立列管式反應(yīng)器

立管式反應(yīng)器被應(yīng)用于液相氨解反映、液相加氫裂化反映、液相氧化還原反應(yīng)等工序中。

3、盤列管式反應(yīng)器

將管式反應(yīng)器制成風(fēng)機(jī)盤管的方式，機(jī)器設(shè)備緊密，節(jié)約室內(nèi)空間。但維修和刷洗管路較為艱難。

4、U形管式反應(yīng)器

U形管式反應(yīng)器的管中配有多孔結(jié)構(gòu)隔板或攪拌裝置，以加強(qiáng)熱傳導(dǎo)與對流傳熱過程。U形管的孔徑大，原材料停留的時間提高，可應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率比較慢的反映。

5、多管并接列管式反應(yīng)器

多管并接構(gòu)造的列管式反應(yīng)器一般用于氣固相反映，例如氣相色譜氯化氫和乙炔氣體在多管并接配有固相金屬催化劑的反應(yīng)器中反映制苯乙烯，氣相色譜氮和氫混合物質(zhì)在多管并接配有固相鐵金屬催化劑的反應(yīng)器中合成氨。

特性特點(diǎn)：

1、因為生成物的分子結(jié)構(gòu)在反應(yīng)器內(nèi)停留的時間相同，因此在反應(yīng)器內(nèi)一切一點(diǎn)上的生成物濃度值和化學(xué)變化速率也不隨時間而轉(zhuǎn)變，只隨長度轉(zhuǎn)變。

2、列管式反應(yīng)器具備容量小、比表面積大、企業(yè)體積的換熱總面積大，尤其適用于熱電效應(yīng)比較大的反映。

3、因為生成物在列管式反應(yīng)器中反應(yīng)靈敏、流動速度快，因此它的生產(chǎn)量高。

4、列管式反應(yīng)器適用于進(jìn)口替代和持續(xù)化的化工廠生產(chǎn)制造。

5、和釜式反應(yīng)器相較為，其返混較小，在流動速度較低的情形下，其管中液體流形貼近與理想流體。

6、列管式反應(yīng)器既適用于液相反映，又適用于氣相反應(yīng)。用于充壓反映尤其適合。

除此之外，列管式反應(yīng)器可建立按段溫控。其首要缺陷是，化學(xué)反應(yīng)速率很低時所需管路太長，工業(yè)生產(chǎn)上不容易完成。

二、釜式反應(yīng)器

釜式反應(yīng)器也稱槽體式、鍋式反應(yīng)器，它是各種反應(yīng)器中構(gòu)造比較簡單且運(yùn)用比較廣泛的一種。關(guān)鍵應(yīng)用于液—液均相反映過程，在氣—液、液—液非均相反應(yīng)過程中也有運(yùn)用。在化工廠制造中，既適用于間歇性實(shí)際操作過程，又可單釜或多釜串連用于持續(xù)實(shí)際操作過程，但在間歇性生產(chǎn)制造過程運(yùn)用較多。

1、間歇性釜

間歇釜式反應(yīng)器,或稱間歇性釜。實(shí)際操作靈便，便于融入不一樣實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品種類，適用小批量生產(chǎn)、多種類、反應(yīng)速度較長的設(shè)備生產(chǎn)制造。間歇性釜的缺陷是：需有放料和出料等協(xié)助實(shí)際操作，產(chǎn)品品質(zhì)也不容易平穩(wěn)。但有一些反映全過程，如一些發(fā)醇反映和縮聚反應(yīng)，完成規(guī)模性還有艱難，迄今還選用間歇性釜。

2、持續(xù)釜

連續(xù)釜式反應(yīng)器,或稱持續(xù)釜

3、釜式拌和反應(yīng)器

釜式攪拌反應(yīng)器有立柱式器皿核心拌和、軸力拌和、歪斜拌和，立式器皿拌和等種類。在其中以立柱式器皿核心拌和反應(yīng)器是經(jīng)典的一種

常見攪拌裝置及流形提示

特性特點(diǎn)：

釜式反應(yīng)器具備適用的溫度和工作壓力范疇寬、適應(yīng)能力強(qiáng)、實(shí)際操作延展性大、持續(xù)實(shí)際操作時溫度濃度值非常容易操縱、產(chǎn)品品質(zhì)均一等特性。但用在較高轉(zhuǎn)換率加工工藝需要時，必須比較大容量。通常在實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)較為和緩的情形下實(shí)際操作，如自然壓、溫度較低且小于原材料熔點(diǎn)時，運(yùn)用該類反應(yīng)器更為廣泛。

清遠(yuǎn)市大齊特種設(shè)備有限公司，從事化工反應(yīng)設(shè)備制造，化工設(shè)備升級改造，設(shè)備安裝，深受華南地區(qū)的一致好評。清遠(yuǎn)市大齊特種設(shè)備有限公司是專業(yè)從事于化工行業(yè)各種類型的自動化控制系統(tǒng)開發(fā)和自動化工程項目承接，技術(shù)團(tuán)隊已在化工領(lǐng)域的自動化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，是一家專注于化工自動化控制系統(tǒng)開發(fā)、化工自動化工程項目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。業(yè)務(wù)咨詢：龐生18620288719。http://www.nbabaratas2020.com/三、固定床反應(yīng)器反應(yīng)器

又被稱為添充床反應(yīng)器，填裝有固態(tài)催化劑或固體生成物用于完成多組分反映歷程的一種反應(yīng)器。固態(tài)物通常呈顆粒，粒度2～15mm上下，堆積成一定相對高度（或薄厚）的床層。床層原地不動，液體根據(jù)床層開展反映。它與循環(huán)流化床反應(yīng)器及挪動床反應(yīng)器的差異取決于固態(tài)顆粒物處在停止情況。固定床反應(yīng)器反應(yīng)器主要運(yùn)用于完成氣固相催化反應(yīng)速度，如氨合成塔、二氧化硫觸碰空氣氧化器、氮化合物蒸氣轉(zhuǎn)換爐等。用以氣固相或液固相非催化反應(yīng)速度時，床層則裝填固態(tài)生成物。涓流床反應(yīng)器也可屬于固定床反應(yīng)器反應(yīng)器，氣、高效液相并流入下根據(jù)床層，呈液氣固相觸碰。

固定床反應(yīng)器反應(yīng)器有三種基本上方式

1、徑向隔熱式固定床反應(yīng)器反應(yīng)器

液體沿徑向由上而下流過床層，床層同外部無熱交換器。

2、切向隔熱式固定床反應(yīng)器反應(yīng)器

液體沿切向穿過床層，可選用離心式流動性或徑向流動性，床層同外部無熱交換器。切向反應(yīng)器與徑向反應(yīng)器對比，液體流動性的間距較短,流道截面比較大,液體的氣體壓力較小。但切向反應(yīng)器的構(gòu)造較徑向反應(yīng)器繁雜。以上二種類型都屬隔熱反應(yīng)器,適用反映熱電效應(yīng)并不大,或反映系統(tǒng)軟件能承擔(dān)隔熱標(biāo)準(zhǔn)下由反映熱電效應(yīng)造成的溫度轉(zhuǎn)變的場所。

3、列管換熱器固定床反應(yīng)器反應(yīng)器

由多條反映管并接組成。管中或管間置催化劑，載熱體流過管間或管中開展加溫或制冷，管經(jīng)通常在25～50mm中間，管數(shù)可高達(dá)上萬根。列管換熱器固定床反應(yīng)器反應(yīng)器適用反映熱電效應(yīng)比較大的反映。除此之外，還有由以上基本上方式串連組成的反應(yīng)器，稱之為多級別固定床反應(yīng)器反應(yīng)器。例如：當(dāng)反映熱電效應(yīng)大或需按段操縱溫度時，可將好幾個隔熱反應(yīng)器串連成多級別隔熱式固定床反應(yīng)器反應(yīng)器,反應(yīng)器中間設(shè)熱交換器或填補(bǔ)原材料以調(diào)整溫度，便于在貼近于好溫度標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)際操作。

特性特點(diǎn):

優(yōu)勢：

1、返混小，液體同催化劑可開展合理觸碰，當(dāng)反映伴隨串連不良反應(yīng)時可獲得較高可選擇性。

2、催化劑機(jī)械設(shè)備耗損小。

3、構(gòu)造簡易。

缺陷：

1、熱傳導(dǎo)差，反映放發(fā)熱量非常大時，即使是列管換熱器反應(yīng)器也有可能發(fā)生飛溫（反映溫度喪失操縱，大幅度升高，超出容許范疇）。

2、操作流程中催化劑不可以拆換，催化劑必須經(jīng)常再造的化學(xué)反應(yīng)一般不能應(yīng)用，常代之以循環(huán)流化床反應(yīng)器或挪動床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器反應(yīng)器中的催化劑不限于顆粒，網(wǎng)狀催化劑早就運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)上。現(xiàn)階段，蜂巢狀、纖維催化劑也已被普遍應(yīng)用。

四、循環(huán)流化床反應(yīng)器

流化床反應(yīng)器是一種運(yùn)用汽體或液態(tài)根據(jù)顆粒固態(tài)層進(jìn)而固態(tài)顆粒物處在飄浮運(yùn)動狀態(tài)，并開展氣固相反映全過程或液固相反映歷程的反應(yīng)器。在用以氣固兩相流系統(tǒng)軟件時，又被稱為沸騰床反應(yīng)器。循環(huán)流化床反應(yīng)器在工業(yè)化中的初期運(yùn)用為20世際20時代發(fā)生的粉煤化工的溫克勒爐（見煤氣化爐）；但當(dāng)代氣流輸送反映工藝的發(fā)展，是以40時代原油加氫裂化為象征的?，F(xiàn)階段，循環(huán)流化床反應(yīng)器已在化工廠、原油、冶金工業(yè)、中國核工業(yè)等單位獲得廣泛運(yùn)用。

特性特點(diǎn)：

與固定床反應(yīng)器反應(yīng)器對比，循環(huán)流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)是：

1、可以完成固態(tài)原材料的持續(xù)鍵入和輸出；

2、液體和顆粒物的活動使床層具備較好的換熱特性，床層內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度勻稱，并且易于控制，尤其適用于強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)；

3、有利于開展催化劑的持續(xù)再造和循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際操作，適合催化劑失去活性速度高的過程的開展，原油減壓渣油催化反應(yīng)循環(huán)流化床裂化的快速發(fā)展趨勢便是這一方面的經(jīng)典事例。

殊不知，因為氣流輸送技術(shù)性的本身特點(diǎn)及其氣流輸送過程影響因素的多元性，針對反應(yīng)器而言，循環(huán)流化床又存有很顯著的局限：

1、因為固態(tài)顆粒物和汽泡在持續(xù)流動性過程中的強(qiáng)烈循環(huán)系統(tǒng)和攪拌，無論氣相色譜或固相都具有著十分廣的停留的時間遍布，造成不恰當(dāng)?shù)纳唐繁椴?，減少了目地產(chǎn)品的成品率；

2、生成物以汽泡方式根據(jù)床層，降低了氣-固相中間的了解機(jī)遇，減少了反映轉(zhuǎn)換率；

3、因為固態(tài)催化劑在流動性過程中的強(qiáng)烈碰撞和磨擦，使催化劑加快脫層，再加上床層頂端汽泡的崩裂和快速健身運(yùn)動、很多砂類催化劑的弄出，導(dǎo)致顯著的催化劑外流；

4、床層內(nèi)的繁雜流體動力學(xué)、傳送狀況，使過程處在非定常標(biāo)準(zhǔn)下，無法揭露其統(tǒng)一的規(guī)律性，也無法擺脫工作經(jīng)驗變大、工作經(jīng)驗實(shí)際操作。

五、挪動床反應(yīng)器

一種用于完成氣固相反映過程或液固相反應(yīng)過程的反應(yīng)器。在反應(yīng)器頂端持續(xù)添加顆?；蛐K固態(tài)生成物或催化劑，伴隨著化學(xué)反應(yīng)的開展，固態(tài)原材料慢慢下沉，終自底端持續(xù)過柱。液體則由下而上（或由上而下）根據(jù)固態(tài)床層，以開展反映。因為固態(tài)顆粒物中間大部分沒有相對速度，但卻有固態(tài)顆粒層的下沉健身運(yùn)動，因而，也可將其看作是一種挪動的固定床反應(yīng)器反應(yīng)器。

塔式反應(yīng)器關(guān)鍵分成下列幾類：

1、鼓泡塔反應(yīng)器

鼓泡塔反應(yīng)器廣泛運(yùn)用于液體相也參加化學(xué)反應(yīng)的中等速度、慢速度反映和放熱量大的反映。例如，各種各樣有機(jī)物的氧化還原反應(yīng)、各種各樣石臘和對二甲苯的鈦酸異丙酯反映、各種各樣微生物化學(xué)變化、廢水處理水解酸化池空氣氧化和氫氧化鈉增碳轉(zhuǎn)化成固態(tài)硝酸鉀等反映，都選用這類鼓泡塔反應(yīng)器。

2、填料吸收塔反應(yīng)器

填料塔反應(yīng)器是運(yùn)用于汽體消化吸收的機(jī)器設(shè)備，也可作為氣、高效液相反應(yīng)器，因為液體沿填充料表層粗俗，在填充料表層產(chǎn)生附面層而與氣相色譜觸碰開展反映，故高效液相行為主體量較少。適用瞬間反應(yīng)、迅速和中等速度反映過程。例如，催化反應(yīng)熱堿消化吸收CO2、水吸收NOX產(chǎn)生氰化鈉、水消化吸收HCl轉(zhuǎn)化成硫酸、消化吸收SO3轉(zhuǎn)化成鹽酸等通常都應(yīng)用填料吸收塔反應(yīng)器。填料吸收塔反應(yīng)器具備構(gòu)造簡易、壓力降小、便于滿足各種各樣腐蝕性物質(zhì)和不容易導(dǎo)致飽和溶液出泡的優(yōu)勢。填料吸收塔反應(yīng)器也是有許多缺陷。先，它沒法從塔架中立即移去發(fā)熱量，當(dāng)化學(xué)平衡常數(shù)較高時，務(wù)必依靠提升液體噴灑量以熱濕方式帶出發(fā)熱量；次之，因為存有

少濕潤率的問題，在許多情形下需選用本身循環(huán)系統(tǒng)才可以確保填充料的基本上濕潤，但這類本身循環(huán)系統(tǒng)毀壞了倒流的標(biāo)準(zhǔn)。即便如此，填料吸收塔反應(yīng)器或是液氣反映和有機(jī)化學(xué)吸附的常見機(jī)器設(shè)備。時緊時松自然壓和低電壓下，壓力降變成基本矛盾時和反映有機(jī)溶劑便于出泡時，選用填料吸收塔反應(yīng)器尤其合適。

3、板式塔反應(yīng)器

板式塔反應(yīng)器的液體是持續(xù)相而汽體是分散介質(zhì)，憑借氣相色譜根據(jù)塔板分散化成氣泡而與板上液體相觸碰開展化學(xué)變化。板式塔反應(yīng)器適用迅速及中等速度反映。選用多板可以將徑向返混減少至少水平，而且它可以在較小的液體流動速度下完成實(shí)際操作，進(jìn)而能在單塔中立即得到很高的高效液相轉(zhuǎn)換率。與此同時，板式塔反應(yīng)器的液氣對流傳熱指數(shù)比較大，可以在板上按置制冷或加溫元器件，以融入保持所需溫度的規(guī)定?？墒前迨剿磻?yīng)器具備氣相色譜流動性壓力降比較大和對流傳熱表層較小等缺陷。

4、洗滌塔反應(yīng)器

噴淋塔反應(yīng)器構(gòu)造比較簡單，液體以細(xì)微出液的形式分散化于空氣中，汽體為持續(xù)相，液體為分散介質(zhì)，具備相觸碰總面積金剛級氣相色譜壓力降小等優(yōu)勢。適用一瞬間、頁面和快速響應(yīng)，也適用轉(zhuǎn)化成固態(tài)的反映。洗滌塔反應(yīng)器具備持水率小和液側(cè)對流傳熱指數(shù)過小，氣相色譜和高效液相返混比較明顯的缺陷。