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在化(hua)工生(sheng)產(chan)過程中(zhong)，都有一個發(fa)生(sheng)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的生(sheng)產(chan)核心(xin)部分，發(fa)生(sheng)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的容器(qi)稱為反(fan)應(ying)(ying)器(qi)。

化工生產(chan)中的(de)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)是(shi)多(duo)種多(duo)樣的(de)。按(an)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)內物料的(de)形態(tai)可以分為均相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)及(ji)多(duo)相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)。均相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)的(de)特點是(shi)反(fan)應(ying)只在一個相(xiang)(xiang)內進行，通(tong)常在一種氣體(ti)或液體(ti)內進行。當反(fan)應(ying)器(qi)(qi)內必(bi)須有兩相(xiang)(xiang)以上才(cai)能進行反(fan)應(ying)時，則(ze)稱為多(duo)相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)。

按(an)反應(ying)器(qi)的(de)操作(zuo)情況可(ke)以(yi)分為間(jian)歇式反應(ying)器(qi)和連(lian)續流式反應(ying)器(qi)兩大類。間(jian)歇反應(ying)器(qi)是按(an)反應(ying)物(wu)“一(yi)(yi)罐(guan)一(yi)(yi)罐(guan)地(di)”進(jin)行反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)，反(fan)(fan)應(ying)完成卸料(liao)(liao)后，再進(jin)行下(xia)一(yi)(yi)批(pi)的(de)(de)生產，這是(shi)(shi)一(yi)(yi)種完全混合式的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)。當(dang)進(jin)料(liao)(liao)與出料(liao)(liao)都(dou)是(shi)(shi)連(lian)續(xu)不(bu)斷地(di)進(jin)行時，這類反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)則(ze)稱為(wei)連(lian)續(xu)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)。連(lian)續(xu)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種穩(wen)定流的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)。

連續反(fan)(fan)應(ying)器有(you)兩種完全(quan)對立的理想類型，分(fen)別稱(cheng)為活塞流(liu)反(fan)(fan)應(ying)器和恒(heng)流(liu)攪(jiao)拌反(fan)(fan)應(ying)器。后(hou)者屬于完全(quan)混合式的反(fan)(fan)應(ying)器。

為(wei)了有利于反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)器還具有其他的操作類(lei)型，如流化床反(fan)應(ying)器、滴灑床反(fan)應(ying)器等。

1.間歇式反應器(qi)

間歇式反(fan)應器(qi)是(shi)在非穩態(tai)條件(jian)下操作(zuo)的(de)，所有物(wu)料(liao)一次加進(jin)去，反(fan)應結(jie)束以后(hou)物(wu)料(liao)同時放出來，所有物(wu)料(liao)反(fan)應的(de)時間是(shi)相同的(de);反(fan)應(ying)物濃度隨(sui)時間(jian)而變化，因此(ci)化學反(fan)應(ying)速也隨(sui)時間(jian)而變化;但是反(fan)應(ying)器內的成分卻永(yong)遠是均勻的。

這是最早(zao)的(de)一種反應(ying)(ying)器，和實驗室里(li)所用的(de)燒瓶在本質上沒有差別(bie)，對于小(xiao)批量生產的(de)單一液相反應(ying)(ying)較為適(shi)宜(yi)。

2.活塞流反(fan)應(ying)器

活(huo)塞(sai)流反應(ying)(ying)器(qi)通常用管(guan)段構(gou)成，因此也稱管(guan)式反應(ying)(ying)器(qi)，其(qi)特征是流體是以列隊形式通過(guo)反應(ying)(ying)器(qi)，液體元素在(zai)流動的方(fang)向(xiang)決無混合現(xian)象(但在(zai)垂直(zhi)流(liu)(liu)(liu)動的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)上可能(neng)有(you)混合)。構成(cheng)(cheng)活塞流(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)必要且充分的(de)(de)(de)(de)(de)條件是(shi)(shi)(shi):反(fan)(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)每一(yi)流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)停留時(shi)間都是(shi)(shi)(shi)相(xiang)等的(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)于管內水流(liu)(liu)(liu)較接近于這種(zhong)理(li)想狀(zhuang)態(tai)，所以常用管子構成(cheng)(cheng)這種(zhong)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器，反(fan)(fan)(fan)應(ying)時(shi)是(shi)(shi)(shi)管長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)函數(shu)，反(fan)(fan)(fan)應(ying)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度、反(fan)(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)度沿(yan)管長(chang)(chang)而有(you)變(bian)化(hua)，但是(shi)(shi)(shi)沿(yan)管長(chang)(chang)各點(dian)上反(fan)(fan)(fan)應(ying)物(wu)濃(nong)度、反(fan)(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)度有(you)一(yi)個確定不(bu)變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)值，不(bu)隨時(shi)間而變(bian)化(hua)。在(zai)間歇式反(fan)(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)，最快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)度是(shi)(shi)(shi)操作(zuo)過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)某一(yi)個時(shi)刻;而在(zai)活塞流(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)，最快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)度是(shi)(shi)(shi)在(zai)管長(chang)(chang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)某一(yi)點(dian)。

3.恒(heng)流(liu)攪(jiao)拌反應(ying)器(qi)

恒流攪(jiao)反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)也稱為連續(xu)攪(jiao)罐反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)，物(wu)(wu)料不(bu)(bu)斷進(jin)(jin)出(chu)，連續(xu)流動(dong)。其(qi)特點是(shi)，反(fan)(fan)(fan)應物(wu)(wu)受到了(le)極好(hao)的(de)(de)(de)(de)攪(jiao)拌，因(yin)此反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)內(nei)各點的(de)(de)(de)(de)濃度是(shi)完全均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)，而且不(bu)(bu)隨時間(jian)而變化，因(yin)此反(fan)(fan)(fan)應速度也是(shi)確定(ding)不(bu)(bu)變的(de)(de)(de)(de)，這是(shi)該(gai)種(zhong)反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)最大優(you)點。這種(zhong)反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)必(bi)然(ran)要(yao)設置(zhi)攪(jiao)拌器(qi)(qi)(qi)，當(dang)反(fan)(fan)(fan)應物(wu)(wu)進(jin)(jin)入后，立即(ji)被均(jun)勻分(fen)散到整個(ge)反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)容積(ji)內(nei)，從反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)連續(xu)流出(chu)的(de)(de)(de)(de)產物(wu)(wu)流，其(qi)成分(fen)必(bi)然(ran)與反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)(de)(de)成分(fen)一(yi)樣(yang)。從理論上說，由于在某一(yi)時刻進(jin)(jin)到反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應物(wu)(wu)立即(ji)被分(fen)散到整個(ge)反(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)內(nei)，其(qi)中一(yi)部分(fen)反(fan)(fan)(fan)應物(wu)(wu)應該(gai)立即(ji)流出(chu)來(lai)，這部分(fen)反(fan)(fan)(fan)應物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)停留時間(jian)理論上為零。余(yu)下的(de)(de)(de)(de)部分(fen)則(ze)具有不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)停留時間(jian)，其(qi)最長的(de)(de)(de)(de)停留時間(jian)理論上可達無窮大。這樣(yang)就產生了(le)一(yi)個(ge)突出(chu)現(xian)象:某些后(hou)來進入(ru)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)的成(cheng)(cheng)分必然要與先進入(ru)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)的成(cheng)(cheng)分混合，這就是(shi)所(suo)謂的返(fan)(fan)混作用。理想的活(huo)塞(sai)流反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)絕對不存在返(fan)(fan)混作用，而 CSTR的特點(dian)則為(wei)具有返(fan)(fan)混作用，所(suo)以又稱為(wei)返(fan)(fan)混反(fan)應(ying)(ying)器(qi)。

4.恒流(liu)攪拌反應器串聯

將若干(gan)個(ge)(ge)(ge)恒(heng)流攪拌(ban)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)串聯起來，或者在一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)塔式(shi)(shi)或管式(shi)(shi)的反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)分(fen)(fen)若干(gan)個(ge)(ge)(ge)級(ji)在級(ji)內(nei)是充分(fen)(fen)混(hun)合的，級(ji)間(jian)是不混(hun)合的。其優點是既(ji)可(ke)以使反(fan)應(ying)(ying)過程有一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)確定不變的反(fan)應(ying)(ying)速度(du)，又可(ke)以分(fen)(fen)段控制反(fan)應(ying)(ying)，還可(ke)以使物料在反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)的停留時間(jian)相對地比較集中。因比這種反(fan)應(ying)(ying)器(qi)綜合了活塞(sai)流反(fan)應(ying)(ying)器(qi)和恒(heng)流攪拌(ban)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)兩者的優點。

文章出處(chu)：//easyluxury.cn/2023/sjhzx_10/662.shtml