反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)中非常重要的反應(yīng)設(shè)備。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)空間和反應(yīng)條件的裝置。反應(yīng)釜的分類有哪些？攪拌器的選型怎么選擇？作為化工人，這些都是必須知道的！今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)這里面的門道！
按結(jié)構(gòu)型式分類，可分為釜式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器等。
1、釜式反應(yīng)器
釜式反應(yīng)器也稱槽式、鍋式反應(yīng)器。用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)過(guò)程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過(guò)程。
操作時(shí)溫度、濃度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量均一。在化工生產(chǎn)中，既可適用于間歇操作過(guò)程，又可用于連續(xù)操作過(guò)程；可單釜操作，也可多釜串聯(lián)使用；但若應(yīng)用在需要較高轉(zhuǎn)化率的工藝要求時(shí)，有需要較大容積的缺點(diǎn)。
通常在操作條件比較緩和的情況下，如常壓、溫度較低且低于物料沸點(diǎn)時(shí)，釜式反應(yīng)器的應(yīng)用最為普遍。
2、管式反應(yīng)器
管式反應(yīng)器主要用于氣相、液相、氣—液相連續(xù)反應(yīng)過(guò)程，由單根(直管或盤管)連續(xù)或多根平行排列的管子組成，一般設(shè)有套管或殼管式換熱裝置。
管式反應(yīng)器的特點(diǎn) ：
換熱面積大，適用于熱效應(yīng)較大的反應(yīng)；反應(yīng)速度快，流速快，所以它的生產(chǎn)率高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，強(qiáng)度高，抗腐蝕強(qiáng)，抗沖擊性能好，使用壽命長(zhǎng)，便于檢修。
3、塔式反應(yīng)器
塔式反應(yīng)器一般有填料塔、板式塔、降膜反應(yīng)器,、噴霧反應(yīng)器、鼓泡塔等。
填料塔---快速和瞬間反應(yīng)過(guò)程，特別適合與低壓和介質(zhì)具有腐蝕性的操作。
板式塔---中速和快速反應(yīng)過(guò)程。大多采用加壓操作，適用于傳質(zhì)過(guò)程控制的加壓反應(yīng)過(guò)程。
噴霧塔---瞬間反應(yīng)過(guò)程，適合于有污泥，沉淀和生成固體產(chǎn)物的體系，氣膜控制的反應(yīng)系統(tǒng)，氣液兩相返混嚴(yán)重。
鼓泡塔---儲(chǔ)液量大，適合于速度慢和熱效應(yīng)大的反應(yīng)，但液相返混嚴(yán)重。適合于采用間歇操作方式。
4、固定床反應(yīng)器
固定床板反應(yīng)器是指流體通過(guò)靜止不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備。以氣- 固反應(yīng)的固定床反應(yīng)器最常見(jiàn)。
固定床反應(yīng)器床層薄，流速低，床層內(nèi)的流體軸向流動(dòng)可看作是理想置換流動(dòng)，因而化學(xué)反應(yīng)速率較快，完成同樣的生產(chǎn)任務(wù)所需的催化劑用量和反應(yīng)器體積較小，流體停留時(shí)間可嚴(yán)格控制，溫度分布可適當(dāng)調(diào)節(jié)，有利于提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性；固定床中催化劑不易磨損，可在高溫高壓下操作。
當(dāng)然，固定床也存在一些缺點(diǎn)，如傳熱性能差；不能使用細(xì)粒催化劑(不能充分利用催化劑內(nèi)表面)，催化劑的再生、更換均不方便。
5、流化床反應(yīng)器
細(xì)小的固體顆粒被流動(dòng)著的流體攜帶，具有像流體一樣自由流動(dòng)的性質(zhì)，此種現(xiàn)象稱為固體的流態(tài)化。
把反應(yīng)器和在其中呈流態(tài)化的固體催化劑顆粒合在一起，成為流化床反應(yīng)器。流化床反應(yīng)器多用于氣- 固反應(yīng)過(guò)程。
攪拌器的作用
推動(dòng)靜止的液料運(yùn)動(dòng)，維持?jǐn)嚢柽^(guò)程所需的流體流動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到攪拌的目的。攪拌器的主要部件是槳葉，因此槳葉的幾何形狀、尺寸、數(shù)量及轉(zhuǎn)速對(duì)攪拌器的功能和攪拌效果有重要影響。
常見(jiàn)的攪拌器
1、槳式攪拌器
由槳葉、鍵、軸環(huán)、豎軸所組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼或有色金屬制造。槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速較低，一般為20～80r／min。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di/3～2/3，槳葉不宜過(guò)長(zhǎng)，當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時(shí)采用兩個(gè)或多個(gè)槳葉。
槳式攪拌器適用于流動(dòng)性大、粘度小的液體物料，也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液，物料層很深時(shí)可在軸上裝置數(shù)排槳葉。
2、渦輪式攪拌器
渦輪式攪拌器分為圓盤渦輪攪拌器和開(kāi)啟渦輪攪拌器；按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦輪攪拌器速度較大，300～600r／min。
渦輪攪拌器的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)能量消耗不大時(shí)，攪拌效率較高，攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。
3、推進(jìn)式攪拌器
推進(jìn)式攪拌器，攪拌時(shí)能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，所起作用以容積循環(huán)為主，剪切作用較小，上下翻騰效果良好。當(dāng)需要有更大的流速時(shí)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。
推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di的1/4～1/3，300～600r／min，攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。
4、框式和錨式攪拌器
框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形，其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，攪動(dòng)物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時(shí)，通常稱為錨式攪拌器。
框式攪拌器直徑較大，一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的2/3～9/10，50～70r／min。框式攪拌器與釜壁間隙較小，有利于傳熱過(guò)程的進(jìn)行，快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌器葉片所帶動(dòng)的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來(lái)；慢速旋轉(zhuǎn)時(shí)，有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。
5、螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器
螺帶式攪拌器，常用扁鋼按螺旋形繞成，直徑較大，常做成幾條緊貼釜內(nèi)壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時(shí)能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來(lái)。螺帶的高度通常取罐底至液面的高度。
螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器的轉(zhuǎn)速都較低，通常不超過(guò)50r/min，產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動(dòng)，主要用于高粘度液體的攪拌。
主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來(lái)進(jìn)行。
1、按物料粘度選型
? 對(duì)于低粘度液體，應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器，如推進(jìn)式、渦輪式；
?對(duì)于高粘度液體，就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，如錨式、框式和槳式。
2、按攪拌目的選型
? 對(duì)低粘度均相液體混合，主要考慮循環(huán)流量，各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列：推進(jìn)式、渦輪式、槳式。
? 對(duì)于非均相液-液分散過(guò)程，首先考慮剪切作用，同時(shí)要求有較大的循環(huán)流量，各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列：渦輪式、推進(jìn)式、槳式。
