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回路反應器

一、回路反應器的構(gòu)成及設計要點

（1）回路反應器主要構(gòu)成包括安全罐、原料儲罐、進料泵、文丘里噴射結(jié)構(gòu)、反應器、循環(huán)泵、換熱器和產(chǎn)品回收罐等。循環(huán)回路部分包括文丘里噴射機構(gòu)、反應器、循環(huán)泵和換熱器。基本操作方法是原料通過進料泵進入反應器內(nèi)，關(guān)閉進料泵，開啟循環(huán)泵，在其作用下通過換熱器進行不斷地預熱至反應溫度；之后經(jīng)過循環(huán)泵加速之后的流體不斷的通過文丘里結(jié)構(gòu)的主嘴噴射而出，并且在噴嘴處由于低壓不斷吸入氣體，兩者在文丘里結(jié)構(gòu)中不斷混合，噴射到反應器底部；之后液體經(jīng)過換熱器換熱之后再次噴入，而未完全反應的氣體通過氣液平衡管再次吸入。在初次進行反應的過程中需要不斷的從接樣口接樣，以確定某個反應在該反應系統(tǒng)中的反應時間。

（2）回路反應器設計要點

1)回路反應器采用的引射器為液體引射氣體的方式，引射體積比的范圍是0.5~2，為了引射足夠的氣體，要保證循環(huán)泵的流量和引射器相匹配；

2)回路反應器的循環(huán)泵并不是普通意義上的循環(huán)泵，它要滿足幾點要求：(a)回路反應器通常在較高的壓力下工作，需要循環(huán)泵有良好的耐壓性能和優(yōu)良的密封；(b)回路反應器的反應液中通常含有小粒徑的固體催化劑，并且很多時刻也含有微小的氣泡，因此選取的循環(huán)泵要有對細小固體和氣體的耐受能力；

3)挑選合適的換熱器，以及時的移走反應產(chǎn)生的熱量，保證反應溫度。

二、回路反應器相對于傳統(tǒng)的釜式反應器的優(yōu)勢

（1）回路反應器的反應速度更快?；芈贩磻鞯幕旌辖Y(jié)構(gòu)采用的是文丘里噴射結(jié)構(gòu)，相對一般的釜式攪拌結(jié)構(gòu)，形成的氣泡體積更小，比表面積更高，從而提高了傳質(zhì)系數(shù)，縮短了反應時間；

（2）回路反應器的密封更簡單、可靠。反應釜因為采用了機械密封，或多或少的都會存在泄漏問題，對于高危、高壓反應這是不可忽視的安全隱患；而回路反應器采用的是靜密封結(jié)構(gòu)，在密封方面更加簡單、可靠，最高壓力可以做到10MPa；

（3）回路反應器的溫度控制更好。對于反應溫度的控制，一般的反應釜只能通過夾套或者內(nèi)置盤管來進行實現(xiàn)，夾套的換熱面積有限，而且只能接觸外側(cè)的物料，而在反應釜內(nèi)設置蛇管不僅使得結(jié)構(gòu)更加復雜，并且對反應釜內(nèi)的流場有著不可預測的影響；而回路反應器通過外設的列管式換熱器對反應熱進行移除， 保證了足夠的換熱面積，同時解決了反應器在放大過程中的換熱問題。

（4）回路反應器更加容易放大。傳統(tǒng)釜式反應器的放大的問題主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面放大之后的混合效果得不到有效的保證；另一方面放大之后，由于結(jié)構(gòu)的限制換熱效果弱化的非常明顯；回路反應器將兩者分開進行解決，首先放大之后的文丘里結(jié)構(gòu)只要設計合理，仍然能夠保持比較好的氣液混合效果， 而換熱方面可以通過選擇合適的列管式換熱器進行解決，不受反應釜結(jié)構(gòu)、大小的限制。