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管式反应器的简单了解

发布时间：

2021-02-15

管式反应器是一种不依赖任何机械或可动部件，仅借助流体管路的不同结构，在很宽的雷诺数范围内进行流体混合的流体结构件。主要的反应机理是当两种或多种流体通过这些元件时，以分割，移位，重新汇合三要素对流体进行有规则的反复作用，从而得以充分混合。管式反应器具有工艺简单，混合效果好，操作方便，清洁节能等优点，广泛应用于化工，医药，食品，石油，环保等许多领域。

管式反应器返混小，因而容积效率高，更适合要求转化率较高或有串联副反应的场合，此外管式反应器可实现分段温度控制。缺点是反应速率很低时所需管道过长，工业不易实现。

随着各种计算软件的不断完善，用户可以对管式反应器的内部传质和传热特性进行更深入的研究，从而充分掌握管式反应的机理，使其在许多领域都得到合理性利用。

管式反应器的内部通常是旋转元件首尾相连并交叉，连接成一串插入管内，在自身动能的作用下，流体进入交错排列着螺旋元件的管道，迫使流体在流动中切割，扭曲，分离和混合。对于单个反应单元，当Re＜10时，靠近反应单元进出口处约25％的流体的速度场将受到单元之间的传递的强烈影响，将雷诺数从0.15-100进行变化，速度场基本不变，超出此范围，速度场开始发生显着变化。当Re = 0.15时，几处混合单元连接部的计算表明应变率张量在混合单元中部约75％范围内基本为常量，但在入口和出口附近增加，表明反应单元间传递对混合的贡献更大。