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反應(yīng)器(反應(yīng)釜)的結(jié)構(gòu)和工作原理

反應(yīng)器是一種實現(xiàn)反應(yīng)過程的設(shè)備，用于實現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。反應(yīng)釜內(nèi)常設(shè)有攬拌(機(jī)械攬拌、氣流攬拌等)裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進(jìn)行換熱。

按操作方式分

1、間歇釜式反應(yīng)器或稱間歇釜

操作靈活，易適應(yīng)不同操作條件和產(chǎn)品品種，多用干小批量多品種，反應(yīng)時間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點是;需有裝料和放料等輔助操作，產(chǎn)品質(zhì)量也不易穩(wěn)走。但有些反應(yīng)過程，如一些發(fā)酵反應(yīng)和聚合后應(yīng)，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)尚有困難，至今還采用間歇釜。

間歇操作反應(yīng)器系將原料按一定配比一次加入反應(yīng)器，待反應(yīng)達(dá)到一定要求后，一次卸出物料。連續(xù)操作反應(yīng)器系連續(xù)加入原料，連續(xù)排出反應(yīng)產(chǎn)物。當(dāng)操作達(dá)到定態(tài)時，反應(yīng)器內(nèi)位置上物料的組成、溫度等狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化。半連續(xù)操作反應(yīng)器也稱為半間歇操作反應(yīng)器，介于上述兩者之間，通常是將一種反應(yīng)物一次加入，然后連續(xù)加入另一種反應(yīng)物。反應(yīng)達(dá)到一定要求后，停止操作并卸出物料。

間歌反應(yīng)器的優(yōu)點是設(shè)備簡單，同一設(shè)備可用于生產(chǎn)多種產(chǎn)品，尤其適合于醫(yī)藥、染料等工業(yè)部門小批量，多品種的生產(chǎn)。另外，間歇反應(yīng)器中不存在物料的返混，對大多數(shù)反應(yīng)有利，缺點是需要裝卸料、清洗等輔助工序，產(chǎn)品質(zhì)量不易穩(wěn)定。

2、連續(xù)釜式反應(yīng)器，或稱連續(xù)釜

可避免間歇的缺點，但攪拌作用會造成釜內(nèi)流體的返混。在攪拌劇烈，液體粘度較低或平均停留時間較長的場合，釜內(nèi)物料流型可視作全混流，反應(yīng)簽相應(yīng)地稱作全混釜。在要求轉(zhuǎn)化率高或有串聯(lián)副反應(yīng)的場合，反應(yīng)器中的返混現(xiàn)象是不利因素。此時可采用多釜串聯(lián)反應(yīng)器,以減小返混的不利影響，并可分釜控制反應(yīng)條件。

生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用連續(xù)反應(yīng)器。連續(xù)反應(yīng)器的優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于操作控制。其缺點是連續(xù)反應(yīng)器中都存在程度不同的返混，這對大多數(shù)反應(yīng)皆為不利因素，應(yīng)通過反應(yīng)器合理選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計加以抑制。