化學合成反應專區

連續式反應器

連續式反應器

連續攪拌槽反應器(CSTR)與塞流反應器(PFR),是化學工程中常見的化學反應器模型。
​​​​​​​連續式反應器可因應實驗需求設計為CSTR、PFR、合成氣反應器、固床式觸媒反應器...等各種不同型式之連續進出料反應器。
連續式攪拌槽反應器其結構與一般批式反應器有些類似,但最主要的不同是反應器中的反應物與生成物都是連續的進入與輸出。
  • 連續式流動觸媒高溫高壓反應器
  • 廢油氫化合成連續式反應器
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  • 固定床連續式觸媒反應器
  • 單釜連續式反應器
  • 雙釜連續式反應器
詳細介紹
連續攪拌槽反應器(CSTR)與塞流反應器(PFR),是化學工程中常見的化學反應器模型。
連續式反應器可因應實驗需求設計為CSTR、PFR、合成氣反應器、固床式觸媒反應器...等各種不同型式之連續進出料反應器。
連續式攪拌槽反應器其結構與一般批式反應器有些類似,但最主要的不同是反應器中的反應物與生成物都是連續的進入與輸出。
另外CSTR還有以下特點:
  • 槽內溫度易於控制,對於具高活化能或劇烈放熱的化學反應,由於在槽內的反應物料攪拌均勻,降低反應速率及減少瞬間過熱點的產生,有利於達到等溫操作。
  • 攪拌有利於熱量傳遞,反應物在均勻的攪拌系統中有很大的熱傳面積。
  • 細小的催化劑粒子能夠在均勻攪拌過程中懸浮在整個反應系統中,而獲得大量的接觸面積。
  • 對於併行反應系統,若主反應級數較副反應低,則可提高反應選擇性。
  • 適用一些反應速率較低、需長時間停留的反應系統,或是反應物在高濃度時易產生劇烈反應,如引發爆炸的反應過程。
  • 在某些自由基聚合反應中,由於聚合物生長期比在反應器內停留時間短,分子鏈的終止速率受自由基濃度影響,而自由基濃度又與單體濃度成正比,因此,若使用CSTR則能使反應器內物料的單體濃度均勻保持在低濃度,使分子鏈終止速率恆定,即可得到分子量集中分布的聚合產物。
  • CSTR可採用將數個槽串聯在一起的操作模式,如上圖CSTR串聯的表示圖所示,反應器體積可大可小,並可依照生產情況來作調整。

塞流反應器(PFR)是指反應器內的物料流動滿足塞流模型的反應器,塞流是描述流體的一種理想流動狀態。
依據塞流流動的定義,可得知塞流反應器應具有以下特點:
  • 為連續式操作,所以在反應器的每一截面中,物料濃度不隨時間改變。
  • 反應器內的徑向流動速度分布是均勻的,這是一種理想流動。因為在實際操作中,管內的流體無論是呈紊流或層流,其徑向流速分布都是不均的。由此上述假設可推得塞流反應器中,物料濃度與反應速度在徑向是均勻分布,僅沿著軸向逐漸變化。
  • 在一般的化工生產中,管徑較小、流速較快、長度較長的管式反應器或者固定床反應器通常會以塞流反應器模型來作設計。

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