基本介紹
- 中文名：管式反應器
- 外文名：Tubular reactor
基本結構,主要類型,工業套用,特點,
基本結構
管式反應器是一種呈管狀、長徑比很大的連續操作反應器。這種反應器可以很長，如丙烯二聚的反應器管長以公里計。反應器的結構可以是單管，也可以是多管並聯；可以是空管，如管式裂解爐，也可以是在管內填充顆粒狀催化劑的填充管，以進行多相催化反應，如列管式固定床反應器。通常，反應物流處於湍流狀態時，空管的長徑比大於50；填充段長與粒徑之比大於100（氣體）或200（液體），物料的流動可近似地視為平推流。
主要類型
水平管式反應器
水平管式反應器是進行氣相或均液相反應常用的一種管式反應器，由無縫管與U形管連線而成。這種結構易於加工製造和檢修。
立管式反應器
立管式反應器包括單程式立管式反應器、中心插入管式立管式反應器、夾套式立管式反應器，其特點是將一束立管安裝在一個加熱套筒內，以節省地面。立管式反應器被套用於液相氨化反應、液相加氫反應、液相氧化反應工藝中。
盤管式反應器
將管式反應器做成盤管的形式，設備緊湊，節省空間，但檢修和清刷管道比較麻煩。反應器一般由許多水平盤管上下重疊串聯而成。每一個盤管由許多半徑不同的半圓形管子相連線成螺旋形式，螺旋中央留出只φ400的空間，便於安裝和檢修。
U形管式反應器
U形管式反應器的管內設有擋板或攪拌裝置，以強化傳熱與傳質過程。U形管的直徑大，物料停留時間長，可以套用於反應速率較慢的反應。例如帶多孔擋板的U形管式反應器，被套用於己內洗胺的聚合反應。帶攪拌裝置的U形管式反應器適用於非均均液相物料或液固相懸浮物料，如甲苯的連續硝化、蔥的連續磺化等反應。
工業套用
現代化工生產中，管式反應器是常用的反應器型式之一，多數用於氣相連續操作的場合，例如低級烴的鹵化反應和氧化反應、石油烴類的熱裂解反應等。
特點
管式反應器返混小，因而容積效率（單位容積生產能力）高，對要求轉化率較高或有串聯副反應的場合尤為適用。此外，管式反應器可實現分段溫度控制。其主要缺點是，反應速率很低時所需管道過長，工業不易實現。
