间歇反应器的优点是设备简单,同一设备可用于生产多种产品,尤其适合于医药、染料等工业部门小批量、多品种的生产。另外,间歇反应器中不存在物料的返混,对大多数反应有利。缺点是需要装卸料、清洗等辅助工序,产品质量不易稳定。
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连续釜式反应器可避免间歇釜的缺点,但搅拌作用会造成釜内流体的返混。在搅拌剧烈、液体粘度较低或平均停留时间较长的场合,釜内物料流型可视作全混流,反应釜相应地称作全混釜。在要求转化率高或有串联副反应的场合,釜式反应器中的返混现象是不利因素。此时可采用多釜串联反应器,以减小返混的不利影响,并可分釜控制反应条件。
大规模生产应尽可能采用连续反应器。连续反应器的优点是产品质量稳定,易于操作控制。其缺点是连续反应器中都存在程度不同的返混,这对大多数反应皆为不利因素,应通过反应器合理选型和结构设计加以抑制。
加料方式:
对有两种以上原料的连续反应器,物料流向可采用并流或逆流。对几个反应器组成级联的设备,还可采用错流加料,即一种原料依次通过各个反应器,另一种原料分别加入各反应器。除流向外,还有原料是从反应器的一端(或两端)加入和分段加入之分。分段加入指一种原料由一端加入,另一种原料分成几段从反应器的不同位置加入,错流也可看成一种分段加料方式。采用什么加料方式,须根据反应过程的特征决定。
按反应过程中的换热状况,反应器可分为:
① 等温反应器 反应物系温度处处相等的一种理想反应器。反应热效应极小,或反应物料和载热体间充分换热,或反应器内的热量反馈(如剧烈搅拌的釜式反应器)的反应器,这样可近似看作等温反应器。
② 绝热反应器 反应区与环境无热量交换的一种理想反应器。反应区内无换热装置的大型工业反应器,与外界换热可忽略时,可近似看作绝热反应器。
③ 非等温非绝热反应器 与外界有热量交换,反应器内也有热反馈,但达不到等温条件的反应器,如列管式固定床反应器。
主要指反应器的操作温度和操作压力。温度是影响反应过程的敏感因素,选择适宜的操作温度或温度序列,使反应过程在优化条件下进行。例如对可逆放热反应应采用先高后低的温度序列以兼顾反应速率和平衡转化率
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