Värmeväxlingsläge för tryckkärlreaktor

Beroende på värmeväxlingsförhållandena i reaktionsprocessen kan reaktorn delas in i: isotermisk reaktor, en idealisk reaktor där temperaturen i reaktantsystemet är lika överallt. Reaktionsvärmeeffekten är liten, eller så är värmeväxlingen mellan reaktionsmaterialet och värmebäraren tillräcklig, eller så kan reaktorn med stor värmeåterkoppling i reaktorn betraktas som en isotermisk reaktor ungefär.

En adiabatisk reaktor är en idealisk reaktor där reaktionszonen inte har någon värmeväxling med omgivningen. Storskaliga industriella reaktorer utan värmeväxlingsanordningar i reaktionszonen kan betraktas som ungefär adiabatiska reaktorer när värmeväxlingen med omvärlden är försumbar. Icke-isotermisk icke-adiabatisk reaktor En reaktor som utbyter värme med omvärlden och har värmeåterkoppling i reaktorn, men som inte når isotermiska förhållanden, såsom en rörformad fastbäddsreaktor.

Värmeväxling kan utföras i reaktionszonen, såsom en omrörd tank för värmeväxling genom en mantel, eller i en reaktionszon, såsom en flerstegsreaktor för värmeväxling mellan stegen. Det hänvisar främst till reaktorns driftstemperatur och driftstryck. Temperaturen är en känslig faktor som påverkar reaktionsprocessen, och en lämplig driftstemperatur eller temperatursekvens bör väljas för att få reaktionsprocessen att fortgå under optimala förhållanden. Till exempel, för reversibla exoterma reaktioner, bör temperatursekvensen vara hög först och sedan låg för att ta hänsyn till både reaktionshastigheten och jämviktsomvandlingshastigheten.

Reaktorn kan drivas under normalt tryck, förhöjt tryck eller undertryck (vakuum). Den trycksatta reaktorn används huvudsakligen för reaktionsprocessen med gas. Att öka driftstrycket bidrar till att accelerera gasfasreaktionen. För den gasfasreversibla reaktionen med ett reducerat totalt molantal kan jämviktsomvandlingshastigheten förbättras, såsom syntetisk ammoniak och syntetisk metanol. Att öka driftstrycket kan också öka lösligheten av gas i vätska, så många gas-vätskefas-reaktionsprocesser och gas-vätske-fastfas-reaktionsprocesser använder trycksatt drift för att öka reaktionshastigheten, såsom oxidation av p-xylen.