反應器千千萬萬，你知道它們分類的套路嗎？
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反應器是化工生產過程中必可缺少的設備，因此，對其有著詳細的了解十分有必要。
常用的反應器設備，主要有以下類型：
管式反應器：由長徑比較大的空管或填充管構成，可用於實現氣相反應和液相反應。
釜式反應器：由長徑比較小的圓筒形容器構成，常裝有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用於液相單相反應過程和液液相、氣液相、氣液固相等多相反應過程。用於氣液相反應過程的稱為鼓泡攪拌釜；用於氣液固相反應過程的稱為攪拌釜式漿態反應器。
有固體顆粒床層的反應器：氣體和（或）液體通過固定的或運動的固體顆粒床層以實現多相反應過程，包括固定床反應器、流化床反應器、移動床反應器、涓流床反應器等。
塔式反應器：用於實現氣液相或液液相反應過程的塔式設備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等。
管式反應器
Tubular Reactor
管式反應器一種呈管狀、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。
特點：
1、由於管式反應器一般認為是平推流反應器，所以反應物的分子在反應器內停留時間相等。
2、管式反應器具有容積小、比表面大、單位容積的傳熱面積大，特別適用於熱效應較大的反應。
3、由於反應物在管式反應器中反應速度快、流速快，所以它的生產能力高。
4、管式反應器適用於大型化和連續化的化工生產。
5、管式反應器既適用於液相反應，又適用於氣相反應。
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，工業上不易實現。
分類：
管式反應器是應用較多的一種連續操作反應器，常用的管式反應器有以下幾種類型：
1、水平式反應器
由無縫鋼管與U形管連接而成。
高壓反應管道的連接採用標準槽對焊鋼法蘭，可承受1600-10000kPa壓力。
2、立管式反應器
立管式反應器被應用於液相氨化反應、液相加氫反應、液相氧化反應等工藝中。
3、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困難。
圖中反應器由許多水平盤管上下重疊串聯組成，每一個盤管是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Φ400mm的空間，便於安裝和檢修。
4、U形管式反應器
U形管式反應器的管內設有多孔擋板或攪拌裝置，以強化傳熱與傳質過程。U形管的直徑大，物料停留時間增長，可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，被應用於己內醯胺的聚合反應。
帶攪拌裝置的U形管式反應器適用於非均液相物料或液固相懸浮物料，如甲苯的連續硝化、蒽醌的連續磺化等反應。
5、多管並聯管式反應器
多管並聯結構的管式反應器一般用於氣固相反應，例如氣相氯化氫和乙炔在多管並聯裝有固相催化劑的反應器中反應制氯乙烯，氣相氮和氫混合物在多管並聯裝有固相鐵催化劑的反應器中合成氨。
多管式反應器的傳熱面積較大，可適用於熱效應較大的均相反應過程;亦可適用於氣-固、液-固非均相催化反應過程。
多管式反應器的反應管內還可充填固體顆粒，以提高液體湍動或促進非均相流體的良好接觸，並可用來貯存熱量使反應器溫度能夠更好的控制。
釜式反應器
Kettle Reactor
釜式反應器是一種低高徑比的圓筒形反應器，用於實現液相單相反應過程和液液、氣液、液固、液氣固等多相反應過程。器內常設有攪拌（機械攪拌、氣流攪拌等）裝置。
在高徑比較大時，可用多層攪拌漿葉。
在反應過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應器壁處設置夾套，或在器內設置換熱面，也可通過外循環進行換熱。
釜式反應器可用於均相、多相反應，且三種操作方式皆適用，因此釜式反應器又被稱為萬能反應器。
1、間歇釜
間歇釜式反應器，又稱間歇釜。
優點：操作靈活，易於適應不同操作條件和產品品種，適用於小批量、多品種、反應時間較長的產品生產。
缺點：需有裝料和卸料等輔助操作，產品質量也不易穩定。但有些反應過程，如一些發酵反應和聚合反應，實現連續生產尚有困難，至今還採用間歇釜。
2、連續釜
連續釜式反應器，又稱連續釜，是一種以釜式反應器實現連續生產的操作方式。它可避免間歇釜的缺點，但攪拌作用會造成釜內液體的返混。
連續反應釜的進出料方式
物料隨進隨出，連續流動，原料進入反應釜後，立即被稀釋，使反應物濃度降低，所以，釜式連續反應器的反應推動力較小，反應速率較低，可使某些對溫度敏感的快速放熱反應得以平穩進行。
由於釜式反應器的物料容量大，當進料條件發生一定程度的波動時，不會引起釜內反應條件的明顯變化，穩定性好，操作安全。
3、釜式攪拌反應器
釜式攪拌反應器有立式容器中心攪拌、偏心攪拌、傾斜攪拌，卧式容器攪拌等類型，其中以立式容器中心攪拌反應器是最典型的一種。
固定床反應器
Fixed-bed Reactor
凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器，其中尤以用氣態的反應物料通過由固體催化劑所構成的床層進行反應的氣-固相催化反應器占最主要的地位。
特點：
優點：
固定床中催化劑不易磨損
床層內流體的流動接近於平推流，與返混式的反應器相比，可用較少量的催化劑和較小的反應器容積來獲得較大的生產能力
由於停留時間可以嚴格控制，溫度分布可以適當調節，因此特別有利於達到高的選擇性和轉化率
可在高溫高壓下操作
缺點：
固定床中的傳熱較差
催化劑的再生、更換均不方便， 催化劑的更換必須停產進行
不能使用細粒催化劑
分類：
一、絕熱式反應器
絕熱式固定床催化反應器在反應過程中，床層不與外界進行熱量交換，其最外層為隔熱材料層（耐火磚、礦渣棉、玻璃纖維等），常稱作保溫層，作用是防止熱量的傳出或傳入，減少能量損失，維持一定的操作條件並起到安全防護的作用。
絕熱式反應器可分為單段絕熱床和多段絕熱式反應器。
1、單段絕熱床
一般為高徑比不大的圓筒體。
單段絕熱式固定床催化反應器結構簡單、造價便宜，反應器內體積能得到充分利用。適用於以下場合：
(1)反應熱效應較小的反應
(2)溫度對目的產物收率影響不大的反應
(3)雖然反應熱效應大，但單程轉化率較低的反應或者有大量惰性物料存在，使反應過程中溫升小的反應
2、多段絕熱式反應器
多段絕熱固定床反應器多用於以進行放熱反應的場合。
多段絕熱反應器按段間換熱方式的不同可分為三類：
(1)間接換熱式
(2)原料氣冷激式
(3)非原料氣冷激式
二、換熱式反應器
當反應熱效應較大時，為了維持適宜的溫度條件，必須利用換熱介質來移走或供給熱量。
換熱式固定床反應器的特點： 在催化劑床層進行化學反應的同時，床層還通過器壁與外界進行熱交換，可分為對外換熱式和自身換熱式。
1、對外換熱式
以各種載熱體為換熱介質，稱為對外換熱式。
通常在管內充填催化劑，反應氣體自上而下通過催化劑床層進行反應，管間通載熱體 (在用高壓水或用高壓蒸汽作熱載體時，則把催化劑放在管間，而使管內走高壓流體)。
2、自身換熱式反應器
以原料氣為換熱介質，利用反應後的高溫氣體預熱原料，使其達到反應溫度，本身得到冷卻，即反應前後的物料在床層中自己進行換熱稱作自熱式反應器。
自熱式反應器示意圖
移動床反應器
Moving-bed Reactor
移動床反應器是一種用以實現氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。在反應器頂部連續加入顆粒狀或塊狀固體反應物或催化劑，隨著反應的進行，固體物料逐漸下移，最後自底部連續卸出。流體則自下而上（或自上而下）通過固體床層，以進行反應。由於固體顆粒之間基本上沒有相對運動，但卻有固體顆粒層的下移運動，因此，也可將其看成是一種移動的固定床反應器。
特點：
與固定床反應器及流化床反應器相比，移動床反應器的主要優點是固體和流體的停留時間可以在較大範圍內改變，返混較小（與固定床反應器相近），對固體物料性狀以中等速度（以小時計）變化的反應過程也能適用。
移動床反應器的缺點是控制固體顆粒的均勻下移比較困難。工業生產中有時採用模擬移動床以避免上述缺點。
流化床反應器
Fluidized bed Reactor
當流體通過床層的速度逐漸提高到某值時，顆粒出現鬆動，顆粒間空隙增大，床層體積出現膨脹。如果再進一步提高流體速度，床層將不能維持固定狀態。此時，顆粒全部懸浮與流體中，顯示出相當不規則的運動。隨著流速的提高，顆粒的運動愈加劇烈，床層的膨脹也隨之增大，但是顆粒仍逗留在床層內而不被流體帶出。床層的這種狀態和液體相似稱為流化床。其中，流化床的種類有：最小流化床，鼓泡流化床，騰涌流化床。
塔式反應器
Tower Reactor
1、鼓泡塔反應器
塔內充滿液體，氣體從反應器底部通入，分散成氣泡沿著液體上升，既與液相接觸進行反應同時攪動液體以增加傳質速率。這類反應器適用於液體相也參與反應的中速、慢速反應和放熱量大的反應。
特點：
優點:鼓泡塔反應器結構簡單、造價低、易控制、易維修、防腐問題易解決，用於高壓時也無困難。
缺點:鼓泡塔內液體返混嚴重，氣泡易產生聚並，故效率較低。
2、填料塔反應器
填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。
液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，並沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布後，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。
3、板式塔反應器
板式塔反應器的液體是連續相而氣體是分散相，藉助於氣相通過塔板分散成小氣泡而與板上液體相接觸進行化學反應。板式塔反應器適用於快速及中速反應。採用多板可以將軸向返混降低至最小程度，並且它可以在很小的液體流速下進行操作，從而能在單塔中直接獲得極高的液相轉化率。
4、噴淋塔反應器
噴淋塔反應器結構較為簡單，液體以細小液滴的形式分散於氣體中，氣體為連續相，液體為分散相。
特點：
1、氣體為連續相，液體為分散相
2、氣膜控制的反應系統
3、適於瞬間、界面和快速反應過程
4、適用於生成固體產物的體系
5、相接觸面積大，氣相壓降小
6、塔結構較簡單
缺點：
1、液相傳質係數小。
2、霧滴在氣流中浮動，有氣流溝流存在，反混嚴重。
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