北洋励兴   化学教学   脱硝催化评价装置

  由于各单元反应特点各异,所以对反应器的要求各不相同。工业反应过程不仅与反应本身的特性有关，而且与反应设备的特性有关。反应器可以按照反应的特性分类，也可以按照设备的特性分类。

      1.按反应物系相态分类

      按反应物系相态可以把反应器分为均相与非均相两种类型。均相反应器又可分为气相反应器和液相反应器两种，其特点是没有相界面，反应速率只与温度、浓度（压力）有关；非均相反应器中有气-固、气-液、液-液、液-固、气-液-固五种类型，在非均相反应器中存在相界面，总反应速率不但与化学反应本身的速率有关，而且与物质的传递速率有关，因而受相界面积的大小和传质系数大小的影响。

      2.按反应器结构分类

      按反应器结构可以把反应器分为釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床、移动床等各种反应器。釜式反应器应用十分广泛，除气相反应外适用于其他各类反应。常见的是用于液相的均相或非均相反应；管式反应器大多用于气相和液相均相反应过程，以及气-固、气-液非均相反应过程；固定床、流化床、移动床大多用于气-固相反应过程。

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      3.按操作方式分类

      按操作方式可以把反应器分为间歇式、半间歇式和连续式。

      间歇式又叫批量式，一般都是在釜式反应器中进行。其操作特点是将反应物料一次加入到反应器中，按一定条件进行反应，在反应期间不加入或取出物料。当反应物达到所要求的转化率时停止反应，将物料全部放出，进行后续处理，清洗反应器进行下一批生产。此类反应器适用于小批量、多品种以及反应速率慢，不宜于采用连续操作的场合，在制药、染料和聚合物生产中应用广泛。间歇式反应器的操作简单，但体力劳动量大、设备利用率低，不宜自动控制。

      连续式反应器，物料连续地进入反应器，产物连续排出，当达到稳定操作时，反应器内各点的温度、压力及浓度均不随时间而变化。此类反应器设备利用率高、处理量大，产品质量均匀，需要较少的体力劳动，便于实现自动化操作，适用于大规模的生产场合。常用于气相、液相和气-固相反应体系。

      介于间歇式和连续式两者之间的半间歇式反应器，其特点是先在反应器中加入一种或几种反应物，其他反应物在反应过程中连续加入，反应结束后物料一次全部排出。此类反应器适用于反应激烈的场合，或者要求一种反应物浓度高、另一种反应物浓度低的场合。另外当用气体来处理液体时也常采用此类半间歇式反应器。第二种半间歇式反应器，各种反应物一次加入，但产物连续采出，此种反应器适用于需要抑制逆反应的场合，可以使转化率不受平衡的限制，并降低反应的速率，提高反应的净速率。此种反应器还可适用于控制连串副反应的场合。采用将反应与分离结合在一起的膜式反应器，在连续操作的情况下，也可以达到抑制逆反应，提高转化率的目的。第三种半间歇操作的反应器，先将一种反应物全部加入，然后连续加入另一种反应物，在反应过程中将产物连续采出。

      4、按操作温度分类

      按操作温度可以把反应器分为恒温式反应器和非恒温式反应器。恒温式反应器是反应器内各点温度相等且不随时间变化的反应器，此类反应器多用于实验室中，工业上多用非恒温式反应器。

      5.按反应器与外界有无热量交换分类

      按反应器与外界有无热量交换，可以把反应器分为绝热式反应器和外部换热式反应器。绝热式反应器在反应进行过程中，不向反应区加入或取出热量，当反应吸热或放热强度较大时，常把绝热式反应器做成多段，在段间进行加热或冷却，此类反应器中温度与转化率之间呈直线关系；外部换热式有直接换热式和间接换热式两种，此类反应器应用甚广。此外还有自热式反应器，利用反应本身的热量来预热原料，以达到反应所需的温度，此类反应器开工时需要外部热源。