反应器设计讲义-070212

第一节、绪论

一、反应器设计的重要性、目标及任务 1、重要性

我们知道，化学反应是反应过程的主体，而反应装置是实现这种反应的客观环境。化学反应总是在一定的反应器中进行，而反应器的结构、型式和尺寸则对反应物料的流动、混合、传热、传质等方面的条件有所影响。化学工程职业所特有的某些工作是设计与操作化学反应器，以求把特定的原料(或反应物)转化成某种可销售的产品。要完成这些工作，化学工程师必需从多种的设计方案中选择反应器的形式，确定所需的反应器尺寸并规定操作条件。他们必需具有涉及化学反应的速串、最大可能的转化程度、与化学反应相联系的物理过程的本性以及影响上述各项的参数等方面的知识。在许多情况下，常用的化学反应器中涉及的物理过程(如质量传递和热量传递)的速率对以从参加反应物料的性质、流动特性及反应器的结构形态等来适宜地作出估计。因此研究反应器内这些因素的变化规律，涉及最优化的反应器，就显得尤为重要。 2、研究内容及目标

反应器设计的主要任务：选择反应器形式的选择和操作方法、然后根据反应和物料的特点，计算所需要的加料速度、操作条件（温度、压力、组成）以及反应器体积，并以此确定反应器的尺寸，同时还应该考虑经济效益和物环保等方面的要求。研究反应器内这些因素的影响规律，探求反应器的最大优化和操作时的最佳工况，获得最大经济效益。

若前面介绍的反应动力学研究的是反应器内某个微元点，则反应器设计研究的是体。 一、

反应器的常见类型

按反应器操作温度：等温和非等温 按反应器形状： 1、管式反应器

（1）L/D较大，中空，不放置任何构件、

（2）适用于均相反应，例：轻油裂解制乙烯、石油馏分裂化、氧化反应等 2、釜式反应器

第1页下一页