管式反响器的结构及特色
来源：2022/10/11 16:54:1117
管式反响器的结构及特色
管式反响器是一种呈管状、长径比很大的接连操作反响器。管式反响器可以很长,例如,丙烯二聚的反响器管长以公里计。
1)反响物分子在反响器内的停留时间相等,在反响器内任何一点上的反响物浓度和化学反响速率都不随时间而改变,只随管长改变;
2)管式反响器具有容积小、比表面积大等特色,换热功率高,安全性高,特别适用于热效应较大的反响;
3)管式反响器归于平推流反响器,相比于釜式反响器,管式反响器的物料返混较小,在流速较低的情况下,其管内流体流型接近于理想流体;
4)管式反响器应用范围广,既适用于液相反响,又适用于气相反响,对于加压反响尤为适合;
5)管式反响器可以完成停留时间的控制,以及分段控温操作;
6)管式反响器单位体积处理量大,适用于反响速率快的大型化和接连化的化工出产。
管式反响器最主要的缺陷是,反响速率很低时,需求较长的反响管道,工业上不易完成。
管式反响器的分类
1)水平管式反响器
水平管式反响器是进行气相或均液相反响常用的一种管式反响器,它由无缝钢管和U形管法兰衔接而成,结构简略,易于加工制作和检修,如果进行高压反响,一般选用标准槽对焊钢法兰,可承压1600KPa-10000KPa,更高的压力可选用透镜面钢法兰,承受压力可达10000KPa-20000KPa。
2)盘管式反响器,将管式反响器做成盘管的方式,结构紧凑,节省空间,可是检修和清洗管道比较困难,图3中的盘管式反响器是由许多水平盘管上下堆叠串联而成,每个盘管是由许多半径不同的半圆形管子衔接成螺旋型式,螺旋中间流出几百毫米的空间,便于安装和检修。
3)U形管式反响器
U形管式反响器的管内设有多孔挡板或拌和设备,以强化传质与传热进程,U形管的直径较大,物料停留时间增长,可应用于反响速率相对较慢的反响。
例如带多孔挡板的U形管式反响器,被用于己内酰胺的聚合反响;带拌和设备的U形管式反响器适用于非均液相物料或液固相悬浮物料,如甲苯的接连硝化、蒽醌的接连磺化等反响。
4)多管并联管式反响器
多管并联管式反响器一般用于气固相反响,例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反响器中反响制取氯乙烯,气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的管式反响器中合成氨。
管式反响器的结构及特色
1)选用内外双换热结构,中空螺旋板或缠绕管结构加强传质的同时,与外层夹套两层效果,增强换热效果;
2)可用于粘稠液体的液液相混合反响进程,特别适用于硝化反响等快速强放热反响;
3)亦适用于液液相或气液相反响生成固相产物的工艺进程。
适合用于硝化反响,传统反响釜存在许多问题,如出产功率低下、易产生副反响、废酸处理量大等。内螺旋管式反响器经过内螺旋结构强化传质,内外夹击两层换热可以大幅提高出产功率、有效防止副反响的产生、显著下降酸的用量。
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