Värmeväxlingsmetod för tryckkärlreaktor

Beroende på värmeväxlingsförhållandena under reaktionsprocessen kan reaktorn delas in i: Isotermisk reaktor En idealisk reaktor där temperaturen på reaktanterna är lika överallt. En reaktor med liten reaktionsvärmeeffekt, tillräcklig värmeväxling mellan reaktionsmaterialet och värmebäraren eller stor värmeåterkoppling i reaktorn kan ungefär betraktas som en isotermisk reaktor. Ner

Adiabatisk reaktor är en idealisk reaktor utan värmeväxling mellan reaktionszonen och omgivningen. En stor industriell reaktor utan värmeväxlingsanordning i reaktionszonen kan ungefär betraktas som en adiabatisk reaktor när värmeväxlingen med omvärlden är försumbar. Icke-isotermiska och icke-adiabatiska reaktorer är reaktorer som utbyter värme med omvärlden och har värmeåterkoppling inuti reaktorn, men som inte kan nå isotermiska förhållanden, såsom rörformiga fastbäddsreaktorer.

Värmeväxling kan utföras i reaktionszonen, såsom en omrörd tank med värmeväxling genom en mantel, eller i reaktionszonen, såsom en flerstegsreaktor med mellanstegsvärmeväxling. Avser främst reaktorns driftstemperatur och driftstryck. Temperaturen är en känslig faktor som påverkar reaktionsprocessen. En lämplig driftstemperatur eller temperatursekvens måste väljas så att reaktionsprocessen fortskrider under optimerade förhållanden. Till exempel, för en reversibel exoterm reaktion, bör en temperatursekvens av först hög och sedan låg användas för att ta hänsyn till reaktionshastigheten och jämviktsomvandlingshastigheten.

Reaktorn kan arbeta under normalt tryck, trycksatt eller undertryck (vakuum). Tryckreaktorer används huvudsakligen för reaktionsprocesser som involverar gas. Att öka driftstrycket är fördelaktigt för att accelerera gasfasreaktioner. För gasfasreversibla reaktioner där det totala antalet mol reduceras kan jämviktsomvandlingshastigheten förbättras, såsom ammoniaksyntes, metanolsyntes etc. Ökad driftstryck kan också öka lösligheten av gas i vätska, så många gas- vätskefasreaktionsprocesser och gas-vätske-fastfasreaktionsprocesser använder trycksättning för att öka reaktionshastigheten, såsom oxidation av p-xylen.