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北洋勵興 固定床催化反應裝置 化學反應

  由于各單元反應特點各異,所以對反應器的要求各不相同。工業反應過程不僅與反應本身的特性有關，而且與反應設備的特性有關。反應器可以按照反應的特性分類，也可以按照設備的特性分類。

     1.按反應物系相態分類

     按反應物系相態可以把反應器分為均相與非均相兩種類型。均相反應器又可分為氣相反應器和液相反應器兩種，其特點是沒有相界面，反應速率只與溫度、濃度（壓力）有關；非均相反應器中有氣-固、氣-液、液-液、液-固、氣-液-固五種類型，在非均相反應器中存在相界面，總反應速率不但與化學反應本身的速率有關，而且與物質的傳遞速率有關，因而受相界面積的大小和傳質系數大小的影響。

     2.按反應器結構分類

     按反應器結構可以把反應器分為釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床、移動床等各種反應器。釜式反應器應用十分廣泛，除氣相反應外適用于其他各類反應。常見的是用于液相的均相或非均相反應；管式反應器大多用于氣相和液相均相反應過程，以及氣-固、氣-液非均相反應過程；固定床、流化床、移動床大多用于氣-固相反應過程。

     3.按操作方式分類

     按操作方式可以把反應器分為間歇式、半間歇式和連續式。

     間歇式又叫批量式，一般都是在釜式反應器中進行。其操作特點是將反應物料一次加入到反應器中，按一定條件進行反應，在反應期間不加入或取出物料。當反應物達到所要求的轉化率時停止反應，將物料全部放出，進行后續處理，清洗反應器進行下一批生產。此類反應器適用于小批量、多品種以及反應速率慢，不宜于采用連續操作的場合，在制藥、染料和聚合物生產中應用廣泛。間歇式反應器的操作簡單，但體力勞動量大、設備利用率低，不宜自動控制。

     連續式反應器，物料連續地進入反應器，產物連續排出，當達到穩定操作時，反應器內各點的溫度、壓力及濃度均不隨時間而變化。此類反應器設備利用率高、處理量大，產品質量均勻，需要較少的體力勞動，便于實現自動化操作，適用于大規模的生產場合。常用于氣相、液相和氣-固相反應體系。

     介于間歇式和連續式兩者之間的半間歇式反應器，其特點是先在反應器中加入一種或幾種反應物，其他反應物在反應過程中連續加入，反應結束后物料一次全部排出。此類反應器適用于反應激烈的場合，或者要求一種反應物濃度高、另一種反應物濃度低的場合。另外當用氣體來處理液體時也常采用此類半間歇式反應器。第二種半間歇式反應器，各種反應物一次加入，但產物連續采出，此種反應器適用于需要抑制逆反應的場合，可以使轉化率不受平衡的限制，并降低反應的速率，提高反應的凈速率。此種反應器還可適用于控制連串副反應的場合。采用將反應與分離結合在一起的膜式反應器，在連續操作的情況下，也可以達到抑制逆反應，提高轉化率的目的。第三種半間歇操作的反應器，先將一種反應物全部加入，然后連續加入另一種反應物，在反應過程中將產物連續采出。

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     4、按操作溫度分類

     按操作溫度可以把反應器分為恒溫式反應器和非恒溫式反應器。恒溫式反應器是反應器內各點溫度相等且不隨時間變化的反應器，此類反應器多用于實驗室中，工業上多用非恒溫式反應器。

     5.按反應器與外界有無熱量交換分類

     按反應器與外界有無熱量交換，可以把反應器分為絕熱式反應器和外部換熱式反應器。絕熱式反應器在反應進行過程中，不向反應區加入或取出熱量，當反應吸熱或放熱強度較大時，常把絕熱式反應器做成多段，在段間進行加熱或冷卻，此類反應器中溫度與轉化率之間呈直線關系；外部換熱式有直接換熱式和間接換熱式兩種，此類反應器應用甚廣。此外還有自熱式反應器，利用反應本身的熱量來預熱原料，以達到反應所需的溫度，此類反應器開工時需要外部熱源。