管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器,属于平推流反应器。管式反应器返混小,因而容积效率(单位容积生产能力)高,对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。
为了满足高校以及科研单位对小体积、高温度连续长时间反应设备的需求,航烨公司研发出了连续管式反应设备。这种设备集控制系统、加热系统、反应系统、冷却系统、接收系统于一体,易于操作,占用空间少,受到客户的一致好评。此设备有如下特点: .
1、由于反应物的分子在反应器内停留的时间相等,所以在反应器内任何一-点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化,只随管长而变化。
2、管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大,特别适用于热效应较大的反应。
3、由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快,所以它的生产能力高。
4、和釜式反应器相比较,其返混较小,在流速较低的情况下,其管内流体流型接近于理想流体。
5、航烨管式反应设备适用于小型化和连续化的化工生产及科研研究。
6、管式反应设备既适用于液相反应,又适用于气相反应。用于加压反应尤为合适。
图. 连续管式反应器
问题1:什么是管式反应器?
管式反应器是处于稳定状态的连续流动容器,可用于混合不同类型的化学品。它取决于反应物位置的函数而不是时间函数来完成化学反应。
图. 管式反应器
问题2:管式反应器和活塞流反应器有什么区别?
您也可以将管式反应器称为活塞流反应器,因为它具有相同的功能。它由两端都有开口的圆柱形管道组成,允许产物和反应物流过。
问题3:管式反应器有几相?
管式反应器通常是多相的,具有用于不同化学反应的三相或更多相。您还可以找到单相管式反应器,一次处理一种特定产品。
以下是管式反应器的主要相。
● 固相
该相由固定在不同载体材料上的生物质或生物质聚集体组成。
● 液相
您可以拥有一一个液相管式反应器,该液相由带有污染物或营养物和其他产品的水相组成。
● 气相
该相具有液-固相等两个不同相系统的操作和设计。这是一一个相当简单的阶段,您可以将其用于两相而不是三相反应。这也是您将用于不同气体(例如气体进料或空气,包括CO2)的最重要的阶段。
问题4:使用管式反应器有哪些优势?
管式反应器是您可以在不同应用中使用的最方便的反应器。
以下是使用管式反应器的主要优点。
●易于维护和清洁,因为它没有任何移动部件
●它有一个非常简单的机械设计
●它还表现出非常高的单位体积反应器转化率
●产品质量总是非常高,并并不会有所不同
●它还具有低压降功能
●您可以将它用于超大容量流程
●它也非常适合研究快速反应。
●它具有针对不同反应器体积的最佳和最有效模式
问题5:管式反应器有任何局限性吗?
是的,管式反应器也可能表现出对反应过程的特殊限制。
以下是您应该注意的主要限制。
图. 管式反应器
●很难控制反应器的温度
●在放热反应中,有可能形成热点
●由于组成和温度的变化,控制管式反应器变得非常困难。
问题6:管式反应器的组件是什么?
管式反应器具有不同的组件,可以在反应器内进行适当的反应。
图 电化学管式反应器
(1)搅拌器
管式反应器最重要的部件之一是搅拌器,负责混合不同的反应物。
(2)罐体
这是一个长圆柱形管状罐,可容纳管式反应器内的所有反应物反应。
它由不同的材料制成,可保护内部化学反应免受任何外部干扰。
(3)进出水管
它的一端还有一根管道,于向管式反应器输送所有反应物,称为入口管。
在另一端,我们有一个释放管,可以在完成化学反应后排出最终产物。
(4)控制系统
这种类型的反应器有一个控制系统,您将使用它来控制设备上的所有化学反应参数。
问题7:管式反应器如何工作?
管式反应器的工作原理是圆柱形几何形状的连续流动系统。以下是管式反应器工作原理的简要说明。
首先,您将要与其他反应物混合的一种或多种流体引入管式反应器。
当反应物的流体流过管子或罐时,会发生化学反应。这将导致称为轴向浓度梯度的浓度梯度。当发生这种情况时,有些特定的产品在反应过程中不会发生反应。另一方面,有些反应物会在反应过程中发生反应,形成均匀的混合物。一旦反应完成,板应的产物加上均匀的混合物就会从管式反应器中流出。整个过程是连续的。
问题8:管式反应器有哪些应用?
您可以在不同行业的大量应用中使用管式反应器。它是您可以在液相或气相系统中使用的完美反应器。以下是管式反应器的主要工业应用。
●石油工业
您将使用石油工业中的管式反应器来生产汽油和裂解油。
●合成氨
您还将使用管式反应器从不同元素合成氨。
●氧化过程
您还可以使用管式反应器将二氧化硫氧化成三氧化硫。
问题9:管式反应器中一次气相的用途是什么?
您可以使用管式反应器中的主要气相来执行以下活动或功能。
●不同气体反应物的大规模生产
●快速反应
●均相反应
●异质反应
●连续生产过程
●高温反应过程
问题10:管式反应器中一次气相的好处是什么?
使用初级气相可以为您带来很多好处。
以下是使用管式反应器的主要优点。
●转化率高
气相管式反应器具有非常高的单位体积转化率
●低运营成本
您还可以减少使用气相管式反应物的费用,因为它的运营成本较低
●持续运行
您还将在适当的流动反应中使用它,因为它具有连续操作特性
●完美的传热
它具有完美的热传递,从而减少可能影响整个管式反应器过程的热负荷。
问题11:管式反应器中的初级气相是否存在局限性?
是的,在使用管式反应器的气相时,您可能还会遇到一些限制。以下是与使用管式反应器的初级气相相关的一些限制。
●热梯度的存在
在使用管式反应器的气相时,您可能会遇到不希望有的热梯度情况。
●温度控制不好
对气相管式反应器的温度范围进行适当控制并不容易。
●维护成本高
如果您必须清洁管式反应器,则必须将其关闭,从而浪费时间。
问题12:管式反应器的成本是多少?
管式反应器是最实惠的反应器类型之一,您可以在不同的应用中使用。
然而,管式反应器的价格可能因质量和数量而异。您将为高质量的管式反应器支付更多费用,因为它使用非常优质的材料。当然,您购买的管式反应器的容量越大或数量越多,成本就越高。一般来说,您将花费大约几千到几万元购买管式反应器。
图. 管式反应器系统
问题13:哪些是制造管式反应器的最佳材料?
您可以使用不同的材料来构建管式反应器。可以使用管式反应器的主要材料类型包括:
●奥氏体不锈钢材料
●钛材料
●超级奥氏体不锈钢材料
●镍合金和高温合金材料
●双相和超级双相不锈钢材料
这些是非常坚固的材料,具有非常高的抗拉强度,可以承受非常高的压力,它们耐腐蚀且不会生锈。航烨能源从设计到制造售后,完成一系列“交钥匙”工程,能为您提供经久耐用的管式反应器。
问题14:选择管式反应器设计时应考虑什么?
在为管式反应器选择设计时,需要考虑一些特殊因素。以下是一些可以帮助您做出正确选择的因素。
●材料类型
您将在可用于制造管式反应器的不同类型的材料中进行选择。确保材料具有高抗拉强度和耐腐蚀等特性。
●结构尺寸
在这里,您将查看您想要的管式反应器的尺寸和容量。然后,您将根据适台您的应用需求的正确规格设计您的管式反应器。
●管式反应器类型
您还将仔细了解市场上可用的不同类型的管式反应器。您可以选择具有较长管子的管式反应器或连接在一起的 s系列其他小管子。
●温度变化
这个因素会影响材料的选择,因为您必须选择能够承受高温的材料。换句话说,您必须在继续之前了解您的应用要求的温度范围。
问题15:选管式反应器与连续反应器相比如何?
您可以使用连续搅拌釜反应器的管式反应器来混合配料。它们都有一个夹套罐和搅拌器,有助于所有反应物的适当混合。除此之外,您还将在连续反应中使用这两种类型的反应器。
暗示整个反应过程将继续进行,同时保持统一的反应规范。两者之间的区别之一是一 个是时间反应导向的,而另一个是位置导向的。除此之外,管式反应器比连续反应器工作得更好,速度更快。
图. 连续管式反应器
问题16:什么是间歇式反应器?
间歇式反应器是用于在封闭容器中混合不同化学反应物的系统或设备。这种类型的反应器不具有连续功能,因此产品连续流入和流出容器。您不能使用这种类型的反应器来实现高细胞密度,因为它具有溶剂生长或抑制作用。由于成本低且易于使用,它也是大多数实验室中最简单的反应器类型。
图. 间歇式反应器
航烨能源致力于改变中国高端科研仪器依赖进口的被动现状,基于市场需求不断研发更高品质的新产品。
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