微型管式反应器介绍

聚合反应是由低分子量的单体合成高分子量的聚合物的反应过程，随着聚合物分子量的增高，聚合物的粘度增大，反应过程中的搅拌速度会越来越低。管式反应器是一种连续式反应器，物料从管道的一端连续输入，产物从管道的另一端连续输出，直达到某一转化率，并在流动中完成反应。在管式反应器中，物料呈平推流运动，沿管轴方向每一微积单元，其物料的组成、浓度、温度不随时间而改变，属于稳态操作，兼具间歇操作和连续操作的特点，因此在大型化和连续化的生产中应用普遍，然而在实验室中，由于其造价较高，而且使用联苯锅炉产生的联苯蒸汽做热源，这就使设备的管线复杂，而使用电热棒做热源时，温度不容易控制，因此实验室中管式反应器的应用就受到限制。管式反应器对于气相反应来说，当反应管的管长长期大于管径时，产生的压力变化影响反应器的总压。微型管式反应器介绍

管式反应器的主要类型：1、水平管式反应器：水平管式反应器是进行的气相或均液相反应常用的一种管式反应器，由无缝管与U形管连接而成。这种结构易于加工制造和检修。2、立管式反应器：立管式反应器包括单程式立管式反应器、中心插入管式立管式反应器、夹套式立管式反应器，其特点是将一束立管安装在一个加热套筒内，以节省地面。立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应工艺中。3、盘管式反应器：将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间，但检修和清刷管道比较麻烦。反应器一般由许多水平盘管上下重叠串联而成。每一个盘管由许多半径不同的半圆形管子相连接成螺旋形式，螺旋中间留出只φ400的空间，便于安装和检修。4、U形管式反应器：U形管式反应器的管内设有挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。U形管的直径大，物料停留时间长，可以应用于反应速率较慢的反应。例如带多孔挡板的U形管式反应器，被应用于己内洗胺的聚合反应。带搅拌装置的U形管式反应器适用于非均均液相物料或液固相悬浮物料，如甲苯的连续硝化、葱的连续磺化等反应。微型管式反应器介绍管式反应器既适用于液相反应又适用于气相反应。

采用管式反应器的优势如下：与传统销铵生产相比，管式反应器应用喷射器原理，在硝酸通过喷嘴结尾雾化能与气氨充分混合，氨酸的转化率高。同时产生了大量可循环利用的蒸汽，减少了锅炉蒸汽的消耗，节约了成本。销铵容易爆裂，安全问题不容忽视。纯销铵溶液比较少有爆裂的危险，除非其被加热到300度以上，然而当大容量酸性的硝酸溶液保持长时间时，分解的危险性非常大。但用管式反应器时，反应容积比较小，停留时间短，实际上消除了分解的危险。管式反应器的容积小，开车后能迅速达到稳定状态，开停车速度快，能实现自动化操作。设备简单，投资和维护费用少。管式反应器反应速度快，在保证产品质量的同时提高了硝铵的产量。反应要在微酸条件下进行有利。时刻检查蒸汽PH,计算调节氨量。保持管式反应器的较高的出口压力，氨容易挥发，保持较高压力可以减少硝铵溶液进入闪蒸槽闪蒸时带走的氨，减少氨氮损失，同时保持高压力还可以促进管式反应器中硝铵的生成。

管式反应器的特点是在化工生产中连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器。管式反应器既适用于液相反应又适用于气相反应。由于PFR能承受较高的压力用于加压反应尤为合适。具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点但对于慢速反应则有需要管子长压降大的不足。管式反应器结构主要有直管式、盘管式、多管式等。管式反应器计算的参数表：Tc:空时为反应器有效体积与物料初始进料的体积流量的比值T:停留时间为反应器有效体积与反应器内物料的体积流量的比值。SV:空速对于均相反应空速是空时的倒数h-1注意:由于反应过程物料的密度可能发生变化体积流量也将随之变化只有在恒容过程称为物料在反应器中的停留时间才是准确的。管式反应器两个反应体系的反应温度应相同，温度分布应均匀。

管式反应器的工作原理是对于强放热的液／液反应过程可以采用强化传热混合反应器。强化传热混合反应器水平安装，并带有SV型静态混合器作为配件，以确保互不相溶的液／液相混合均匀，需要停留时间较长的液／液反应过程，静态混合器的长度也较长，此时各台静态混合器之间可用180°的弯头来互相连接，组成单元反应器。管式反应器内部结构对于高粘度介质是用管子制作内部单元，所以不只能提高各种高粘度介质的传热分系数，而且能在放大以后仍然保持高的比体积传热面积，从而确保了高的比体积传热速度。对于粘度高于3千厘泊的高粘度介质，的传热分系数可达200-400W/m2℃，与普通的列管式换热器相比提高4-5倍。用于高粘度介质的加热、冷却、热量回收等过程。的另一个突出优点是，整个换热器的每个同一截面处温度分布均匀。它不只依靠流体从管壳壁到管壳中心的双向流动。使物料温度变得均匀，而且从内部进行均匀加热（或冷却）。的这个优点使它用作聚合反应器时，基本上能消除由于温度分布不均匀造成的聚合不均匀，有利于提高聚合物的质量，对于减少能耗、提高转化率大有好处。管式反应器的特点是设备简单，投资和维护费用较少，本厂自硝铵原始开车两年以来，管式反应器只检修两次。微型管式反应器介绍

反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50。微型管式反应器介绍

管式反应器的日常维护要点：管式反应器与釜式反应器相比较,由于没有搅拌器一类的转动部件,故具有密封可靠、振动小、管理和维护简便的特点。但是,经常性的巡回检查仍是不可少的。运行中出现故障时,必须及时处理,绝不能马虎了事。其维护要点如下:1、反应器的振动通常有二个来源,一是超高压压缩机的往复运动造成的压力脉动的传递;二是反应器末端压力调节阀频繁动作而引起的压力脉动。振幅较大时要检查反应器入口、出口配管接头箱紧固螺栓及本体抱箍是否有松动,若有松动,应及时紧固。但接头箱紧固螺栓的紧固只能在停车后才能进行。同时要注意碟形弹簧垫圈的压缩量,一般允许为压缩量的50%,以保证管子热膨胀时的伸缩自由。反应器振幅控制在0.1mm以下。2、要经常检查钢结构地脚螺栓是否有松动,焊缝部分是否有裂纹等。3、开停车时要检查管子伸缩是否受到约束,位移是否正常。除直管支架处碟形弹簧垫圈不应卡死外,弯管支座的固定螺栓也不应该压紧,以防止反应器伸缩时的正常位移受到阻碍。微型管式反应器介绍

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