反應釜按操作方式可分為間歇式反應釜,連續(xù)式反應釜,半連續(xù)式反應釜,等溫反應釜,絕熱反應釜,非等溫非絕熱反應釜。龍興詳細介紹各種反應釜的優(yōu)缺點及應用:
①間歇釜式反應釜,或稱間歇釜。
操作靈活,易于適應不同操作條件和產(chǎn)品品種,適用于小批量、多品種、反應時間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點是:需有裝料和卸料等輔助操作,產(chǎn)品質量也不易穩(wěn)定。但有些反應過程,如一些發(fā)酵反應和聚合反應,實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)尚有困難,至今還采用間歇釜。
間歇操作反應釜系將原料按一定配比一次加入反應釜,待反應達到一定要求后,一次卸出物料。連續(xù)操作反應釜系連續(xù)加入原料,連續(xù)排出反應產(chǎn)物。當操作達到定態(tài)時,反應釜內任何位置上物料的組成、溫度等狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化。半連續(xù)操作反應釜也稱為半間歇操作反應釜,介于上述兩者之間,通常是將一種反應物一次加入,然后連續(xù)加入另一種反應物。反應達到一定要求后,停止操作并卸出物料。
間歇反應釜的優(yōu)點是設備簡單,同一設備可用于生產(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,間歇反應釜中不存在物料的返混,對大多數(shù)反應有利。缺點是需要裝卸料、清洗等輔助工序,產(chǎn)品質量不易穩(wěn)定。
?、谶B續(xù)釜式反應釜,或稱連續(xù)釜
可避免間歇釜的缺點,但攪拌作用會造成釜內流體的返混。在攪拌劇烈、液體 釜式反應釜粘度較低或平均停留時間較長的場合,釜內物料流型可視作全混流,反應釜相應地稱作全混釜。在要求轉化率高或有串聯(lián)副反應的場合,釜式反應釜中的返混現(xiàn)象是不利因素。此時可采用多釜串聯(lián)反應釜,以減小返混的不利影響,并可分釜控制反應條件。
大規(guī)模生產(chǎn)應盡可能采用連續(xù)反應釜。連續(xù)反應釜的優(yōu)點是產(chǎn)品質量穩(wěn)定,易于操作控制。其缺點是連續(xù)反應釜中都存在程度不同的返混,這對大多數(shù)反應皆為不利因素,應通過反應釜合理選型和結構設計加以抑制。
?、郯脒B續(xù)釜式反應釜。
指一種原料一次加入,另一種原料連續(xù)加入的反應釜,其特性介于間歇釜和連續(xù)釜之間。
按反應過程中的換熱狀況,反應釜可分為:
?、佟〉葴胤磻》磻锵禍囟忍幪幭嗟鹊囊环N理想反應釜。反應熱效應極小,或反應物料和載熱體間充分換熱,或反應釜內的熱量反饋極大(如劇烈攪拌的釜式反應釜)的反應釜,這樣可近似看作等溫反應釜。
?、凇〗^熱反應釜 反應區(qū)與環(huán)境無熱量交換的一種理想反應釜。反應區(qū)內無換熱裝置的大型工業(yè)反應釜,與外界換熱可忽略時,可近似看作絕熱反應釜。
?、邸》堑葴胤墙^熱反應釜 與外界有熱量交換,反應釜內也有熱反饋,但達不到等溫條件的反應釜,如列管式固定床反應釜。
換熱可在反應區(qū)進行,如通過夾套進行換熱的攪拌釜,也可在反應區(qū)間進行,如級間換熱的多級反應釜。
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