Σωληνοειδείς αντιδραστήρες

Εισαγωγή σε σωληνοειδείς αντιδραστήρες
1.1 Διαφορά μεταξύ σωληναριακού αντιδραστήρα και αντιδραστήρα βραστήρα

(1) Οι σωληναριακοί αντιδραστήρες είναι αντιδραστήρες επίπεδης ώθησης χωρίς ανάμιξη επιστροφής, ενώ οι αντιδραστήρες βραστήρα είναι πλήρως αντιδραστήρες μικτής ροής.

(2) Ο χρόνος παραμονής του μέσου στον αντιδραστήρα είναι μικρότερος στον σωληνοειδές αντιδραστήρα, ενώ ο χρόνος παραμονής στον αντιδραστήρα του βραστήρα είναι ασταθής.

(3) Ο αντιδραστήρας σωλήνα έχει ισχυρότερη ικανότητα να διαλύει τη θερμότητα της αντίδρασης, ενώ ο αντιδραστήρας βραστήρα έχει μια φτωχότερη ικανότητα να διαλύει τη θερμότητα της αντίδρασης και μπορεί να είναι εξοπλισμένος με σακάκι έξω από τον αντιδραστήρα βραστήρα ή με πηνία μέσα στον βραστήρα για την ενίσχυση της ανταλλαγής θερμότητας.

1.2 Χαρακτηριστικά σωληνοειδών αντιδραστήρων

1) Οι ίσοι χρόνοι αντίδρασης για όλα τα μέρη του αντιδραστηρίου στον αντιδραστήρα, η συγκέντρωση των αντιδραστηρίων και ο ρυθμός χημικής αντίδρασης σε οποιοδήποτε σημείο του αντιδραστήρα δεν αλλάζουν λόγω του χρόνου

2) Στενό θάλαμο εργασίας, μεγάλη ειδική επιφάνεια, εσωτερική και εξωτερική δομή μεταφοράς θερμότητας, υψηλή απόδοση μεταφοράς θερμότητας, ιδιαίτερα κατάλληλη για αντιδράσεις με μεγάλες θερμικές επιδράσεις

3) Καθώς ο σωληναριακός αντιδραστήρας είναι ένας αντιδραστήρας επίπεδης ροής ώθησης, το υλικό που αναμιγνύεται στον σωληνοειδές αντιδραστήρα είναι μικρότερος και από αυτή την άποψη έχει ένα πλεονέκτημα έναντι του αντιδραστήρα βραστήρα, καθώς το ρευστό του σωληνοειδούς αντιδραστήρα μπορεί να θεωρηθεί ως ιδανικό υγρό όταν η ροή είναι μικρή.

4) Είναι κατάλληλο για αντιδράσεις φυσικού αερίου-αερίου και για αντιδράσεις υγρού-υγρού, οι οποίες μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν σε περιβάλλοντα υπό πίεση και είναι εξίσου κατάλληλο για εξαιρετικά ιξώδη υλικά.

5) εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια ελέγχου για τον έλεγχο του χρόνου του μέσου που παραμένει στον αντιδραστήρα, καθώς και τη λειτουργία του τμήματος ελέγχου θερμοκρασίας.

6) η μεγάλη χωρητικότητα ανά μονάδα όγκου του σωληνοειδούς αντιδραστήρα καθιστά κατάλληλο για μεγάλη συνεχή παραγωγή με υψηλούς ρυθμούς αντίδρασης.

Τύποι σωληνοειδών αντιδραστήρων

2.1 Οριζόντιος σωληνωτής αντιδραστήρας

Οι οριζόντιοι αντιδραστήρες όπως το Σχήμα 1 αποτελούνται από απρόσκοπτους χαλύβδινους σωλήνες και σωλήνες U, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους με φλάντζες για να σχηματίσουν ένα σύνολο. Η δομή είναι καθαρή και απλή, η οποία είναι ευνοϊκή για την επεξεργασία και την κατασκευή, και είναι επίσης πολύ βολικό να καθαριστεί ο αντιδραστήρας σε μεταγενέστερο στάδιο, το οποίο ευνοεί τη διατήρηση του καθαρού του αντιδραστήρα. Για αντιδράσεις υψηλής πίεσης, ο σωληνοειδών αντιδραστήρας εξακολουθεί να είναι κατάλληλος και απαιτεί μια τυποποιημένη φλάντζα χάλυβα με ρυθμισμένη δέσμευση. Για αντιδράσεις υψηλότερης πίεσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φλάντζες φακοειδούς χάλυβα. Οι οριζόντιοι αντιδραστήρες είναι κατάλληλοι για αντιδράσεις φυσικού αερίου προς αερίου ή υγρού προς υγρό.

2.2 αντιδραστήρες Standpipe
Οι κατακόρυφοι αντιδραστήρες χρησιμοποιούνται επίσης συχνότερα στις διαδικασίες παραγωγής και είναι διαθέσιμοι σε ένα ευρύ φάσμα τύπων, που φαίνεται στο σχήμα 2 ως ένα μόνο προγραμματισμένο αντιδραστήρα Standpipe, στο Σχήμα 3 ως αντιδραστήρα σωλήνα που έχει εισαχθεί κεντρικά και στο Σχήμα 4 ως αντιδραστήρα σφάλματος [Jacketed Standpipe [ 2].

Οι αντιδραστήρες Standpipe είναι κατάλληλοι για υγρές αντιδράσεις και μπορούν επίσης να εκτελούν αντιδράσεις όπως αντιδράσεις υδρογόνωσης, αντιδράσεις οξείδωσης υγρής φάσης και αντιδράσεις αμμωνίας υγρής φάσης.

Εικόνα

2.3 αντιδραστήρες πηνίου

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένας αντιδραστήρας με σπειροειδές σωλήνα είναι αυτός στον οποίο οι σωλήνες είναι συσσωρευμένοι μαζί, παρόμοιοι με ένα δίσκο. Αυτό καθιστά τον αντιδραστήρα του σωλήνα και καταλαμβάνει λιγότερο χώρο, αλλά το μικρό χάσμα μεταξύ των σωλήνων είναι ενοχλητικό κατά την εξυπηρέτηση και τον καθαρισμό των σωλήνων.

Όπως φαίνεται στο σχήμα 5, οι ημικυκλικοί σωλήνες συναντώνται σε σπειροειδές σχήμα και οι σωλήνες συνδέονται μεταξύ τους με φλάντζες, αφήνοντας ένα κενό στη μέση του αντιδραστήρα του πηνίου, ξεπερνώντας τις δυσκολίες της άβολης εγκατάστασης και του καθαρισμού.


2.4 αντιδραστήρας U-Tube

Η μεγαλύτερη διάμετρος του αντιδραστήρα U-Tube αυξάνει τον χρόνο παραμονής του υλικού στον αντιδραστήρα, επιτρέποντας στους αντιδραστήρια να αναμειγνύονται πληρέστερα στον αντιδραστήρα και συνεπώς να χρησιμοποιούνται για ορισμένες αντιδράσεις με βραδύτερους ρυθμούς αντίδρασης.

Ο αντιδραστήρας u-tube είναι εξοπλισμένος με πορώδες διάφραγμα ή συσκευή ανάδευσης στον σωλήνα για να διασκορπιστεί το υλικό σε γραμμή υψηλής ταχύτητας για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της μεταφοράς μάζας.

2.5 Παράλληλος σωληνοειδής αντιδραστήρας πολλαπλών σωλήνων

Οι παράλληλοι σωληνοειδείς αντιδραστήρες πολλαπλών σωλήνων επιτρέπουν τη διεξαγωγή πιο σύνθετων αντιδράσεων μεταξύ αερίων και στερεών, π.χ. αέριο χλωριούχου υδρογόνου και ακετυλενίου που αντιδρούν σε παράλληλο αντιδραστήρα πολλαπλών σωλήνων ενώ τοποθετείται ένας στερεός καταλύτης για να αντιδράσει για να παράγει βινυλοχλωρίδιο.

2.6 Αντιδραστήρας εσωτερικού σπειροειδούς σωλήνα

Οι εσωτερικοί αντιδραστήρες σπειροειδούς σωλήνα έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

(1) υιοθετώντας τη δομή μεταφοράς διπλής θερμότητας μέσα και έξω, η κοίλη σπείρα δομή δομής και διασκορπίζει το υλικό καθώς περνάει, καθιστώντας το υλικό μίγμα πληρέστερα και χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το εξωτερικό σακάκι, καθιστώντας περισσότερο τον αντιδραστήρα σπειροειδούς σωλήνα περισσότερο σημαντικό στην ικανότητά του να μεταφέρει εφέ θερμότητας ·

(2) για τα ιξώδη υγρά με το ίδιο μίγμα που χρησιμοποιήθηκε, ειδικά για γρήγορες εξωθερμικές αντιδράσεις, θερμότητα για τη βελτίωση της κυκλοφορίας του μέσου, όπως οι αντιδράσεις νιτροποίησης.

(3) Κατάλληλο για διεργασίες αντίδρασης στις οποίες παράγονται στερεά προϊόντα με αντίδραση μεταξύ υγρών ή μεταξύ αερίων και υγρών.
Πηγή: αναπαραγωγή
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το άρθρο αναπαράγεται στο Διαδίκτυο και προστατεύεται από τον αρχικό συγγραφέα. Εάν εμπλέκονται πνευματικά δικαιώματα, επικοινωνήστε μαζί μας και θα καταργήσουμε το περιεχόμενο την πρώτη φορά.