Основните видове химически реактор

Основният елемент на технологичната схема е на реактора, което зависи от перфектно качество на продукцията. За всички реактори, има общи принципи, на които е възможно да се намери връзка между конструкцията на превозното средство и основните закони, произтичащи в нея химически процес.

Критериите от които класифицират апарат реакция са периодичност или непрекъснат процес, своите термични и хидродинамични режими, физични свойства на реагентите.

По принципа на организиране на процеса на реакция оборудване химически могат да бъдат разделени в три групи:

- непрекъснат реактор;

- партида реактор;

- полунепрекъсната реактор (полунепрекъснат) действие.

Следните видове се отличават с хидродинамичен режим:

- Непрекъснато реактор изместване (RVND);

- реактор с непрекъснато разбъркване (RSND);

- тип междинен реактор (с междинно съединение хидродинамичен режим).

Според топлинния режим на реактора е разделена на следните видове:

Следното кратко обсъжда всички видове реактори, споменати тук.

пълен поточен реактор (фиг. 6.4) се характеризира с променлива концентрация на реагентите в единица дължина, най-голямата разлика в концентрациите на входа и изхода на реактора и следователно най-голяма средна стойност движеща сила на процеса.

Фиг. 6.5. Промените в концентрацията на вещества в реактора: и - преместване апарати; б - смесване апарат; в - multisection смесителен апарат; R - устройство междинен тип. Концентрация: С - ток; СН - начална; Ck - край; C * - равновесие L - дължина (височина) на устройството

промяната на концентрацията в реакционната камера (фиг. 6.5, а) е гладка като следващите реакционни обеми от реагенти не се смесват с предишните и напълно ги заменят.

Почти пълно режим изместване може да се приближи в реактора с малък диаметър и голяма дължина при относително високи скорости реагенти. Реактори изместване са широко използвани за двете хомогенни и хетерогенни каталитични процеси (например, окисляване на НЕ на NO2 и SO2 да SO3. Амоняк синтез и метанол, етилен хлориране, сулфониране пропилей и бутилен и така нататък. D.).

пълен реактор смесване (фиг. 6.6) обикновено се осигурява с всяка смесително устройство, и се характеризира с постоянна концентрация на реагентите в целия обем на реактор в даден момент (фиг. 6.5, б) поради практически моментално смесване на реагентите в реакционния обем. Следователно, промяната в концентрацията на реагентите в входа на реактора е спастичен характер.

Средна движеща сила на процеса, в това устройство е по-малко от пълния репресивен апарат. Реактори от този тип са най-често използвани за извършване на процеси като нитриране, сулфониране, полимеризация и други.

В някои случаи, процесът на химичен агент превръщане не се извършва в същата апаратура за смесване, както и няколко такива устройства, свързани в серия (фиг. 6.6 гр). Такава система, състояща се в някои случаи 20 или повече единици, се нарича каскадни реактора (реактори батерии). В каскада реактор промяната в концентрацията на реагентите е стъпаловидно характер (фиг. 6.5 в), както продукта от предишната реакция устройството е изходните реагенти в последващото апарата.

Фиг. 6.6. Смесване реактори: а - един етап; б - вертикален многостепенен; в - множествена ниво; г - Батерия апарат смесване

Хидродинамично операция на каскадата е междинен и зависи от броя на устройствата: увеличаване на броя на реакторите в каскада е близо до потушаването на режим, и с намаляване # 8209; Режим на смесване.

В каскада увеличава времето на престой на реактивите в сравнение с смесването на единичен реактор, както и увеличаване на добива на реакционните продукти в сравнение с реактор изместване.

междинен тип реактор (с междинно съединение хидродинамичен режим) не може да се осъществи напълно никой от хидродинамичните режими на движение реактиви, изброени по-горе. Средна движеща сила на процеса в тази единица повече от пълно смесване на машината, но по-малко от пълна замяна на устройството (фиг. 6.5 гр). Трябва да се отбележи, че значителна част от реакцията на химически апарат работи в тази хидродинамичен режим.

Реактори междинен вид се използва в случаите, когато процеса на химична конверсия на вещество, придружено от голям термичен ефект, или настъпва при високи концентрации на реагентите, както и в случаите, когато едно от реагиращите вещества с ниска скорост на разтваряне на реакционната смес.

Изотермична реактор характеризира с постоянна температура през реакционния обем. Тази скорост на подаване или отвеждане на топлина реактор трябва да бъде строго пропорционално на количеството топлина, освободено или абсорбира в средство химична конверсия. На практика, тази топлинна обработка може да се постигне само при условия на пълно смесване на реагентите. Като пример могат да се споменат реактора кипяща катализатор легло за производство изооктан.

Адиабатичната реактор. В този реактор е напълно отсъства топлообмен с околната среда. Всичко на топлината от реакцията, тъй като се натрупва от обема на реакция. В адиабатно реактор притежава най-голямата температура спад на реагентите при входа и изхода на устройството, което увеличава за екзотермични процеси и намалява # 8209; за ендотермичната.

Пример за реактори работи адиабатно термични условия, може да служи като реактори за извършване на процесите на директен хидратация и дехидрогениране на етилен бутилен.

На политропно реактора термични условия (температура промяна в обема на реакционната) ще се определят от не само топлина ефект на превръщане на химично вещество, но също така и термични и структурни фактори на устройството за реакция.