Arten von Röhren reaktoren

Ein Rohr reaktor ist eine Art kontinuierlicher Reaktor mit einer röhrenförmigen Form und einem hohen Verhältnis von Länge zu Durchmesser. Diese Reaktoren können sehr lang sein; Beispiels weise kann die Länge von Polyethylen reaktoren in Kilometern gemessen werden. Die Struktur kann aus einem einzelnen Rohr oder mehreren parallel angeordneten Röhren bestehen. Es kann ein leeres Rohr sein, wie in röhrenförmigen Krack öfen, oder ein gepacktes Rohr, das mit Partikel katalysatoren für mehrphasige katalytische Reaktionen gefüllt ist, wie in einem Schalen-Rohr-Festbett-Reaktor. Wenn sich der Fluss der Reak tanten in einem turbulenten Zustand befindet, ist das Verhältnis von Länge zu Durchmesser eines leeren Rohrs typischer weise größer als 50; für gepackte Abschnitte, das Verhältnis von Länge zu Partikel durchmesser ist größer als 100 für Gase und 200 für Flüssigkeiten. Der Material fluss kann als Stopfen fluss angenähert werden.

Klassifizierung von Röhren reaktoren

1, horizontale Röhren reaktoren
Diese Reaktoren werden hergestellt, indem nahtlose Stahlrohre mit U-förmigen Rohren verbunden werden. Diese Struktur ist leicht herzustellen und zu pflegen. Hochdruck reaktor leitungen verwenden Standard rillen stumpf geschweißte Stahl flansche, die Drücke von 1600 bis 10.000 kPa standhalten können. Bei Verwendung von linsen artigen Stahl flanschen können sie Drücke von bis zu 10.000 bis 20.000 kPa standhalten. Beispiels weise können Hochdruck-Polyethylen reaktoren Drücke bis zu 280 MPa erreichen.

2, Vertikale Röhren reaktoren
Vertikale Rohr reaktoren werden in Prozessen wie Flüssig phasen amini erung, Flüssig phasen hydrierung und Flüssig phasen oxidation verwendet. Vertikale Rohr reaktoren können Single-Pass sein oder ein zentrales Einsatz rohr design haben.

3, Spulen röhrenförmige Reaktoren
Dies sind Rohr reaktoren, die zu Spulen geformt sind, wodurch die Ausrüstung kompakt und platzsparend wird. Die Wartung und Reinigung der Rohre sind jedoch relativ schwierig.

4, U-förmige röhrenförmige Reaktoren
U-förmige Rohr reaktoren haben poröse Leit bleche oder Rühr vorrichtungen in den Rohren, um die Wärme-und Stoff übertragungs prozesse zu verbessern. Der große Durchmesser des U-förmigen Rohrs ermöglicht längere Verweilzeiten des Materials und eignet sich so für Reaktionen mit langsameren Reaktions raten.

5, Mehrrohr-Parallel röhren reaktoren

Rohr reaktoren mit einer Mehrrohr-Parallels truktur werden im Allgemeinen für Gas-Fest-Phasen-Reaktionen verwendet. Beispiels weise reagieren bei der Herstellung von Vinylchlorid Chlor wasserstoff gas und Acetylen gas in einem Mehrrohr-Parallel reaktor, der mit Fest phasen katalysatoren gefüllt ist. In ähnlicher Weise reagiert bei der Ammoniaks yn these ein Gemisch aus Stickstoff-und Wasserstoff gasen in einem Mehrrohr-Parallel reaktor, der einen Festphasen-Eisen katalysator enthält.

6, Serie Röhren reaktoren
Mehrere Rohr reaktoren können in Reihe geschaltet werden, beispiels weise im Polypropylen-Produktions prozess. Das Spheripol-Prozess fluss diagramm für die Polypropylen vorbereitung umfasst einen Vor polymer isations reaktor, einen ersten Reaktor und einen zweiten Reaktor, die in Reihe geschaltet sind.

Unterschiede zwischen röhrenförmigen Reaktoren und umrühren den Tank reaktoren

Rohr reaktoren werden als Plug-Flow-Reaktoren klass ifi ziert, während Rührkessel reaktoren kontinuierliche Rührkessel reaktoren (CSTRs) sind. Die Verweilzeit in Rohr reaktoren ist relativ kurz, während sie in Rührkessel reaktoren länger ist. In Bezug auf die Entfernung von Reaktions wärme ist es in Rohr reaktoren schwieriger, während es in Rührkessel reaktoren, die externe Jacken oder interne Spulen aufweisen können, einfacher ist. Manchmal wird ein kombiniertes Rohr-und Rührtank-Reaktors ystem verwendet, wo das Material aus dem Boden des Rührkessel reaktors austert und durch eine externe Schleife in einen Rohr reaktor fließt, bevor es zum Rühr behälter reaktor zurückkehrt. Ein exteRnal-Loop-Kühler kann nach dem Rohr reaktor eingerichtet werden, um die Temperatur zu steuern. Die Reak tanten treten durch den Einlass des Rohr reaktors oder den Einlass der externen Zirkulation pumpe ein, und das Produkt läuft von der Oberseite des Rührtank reaktors über, wodurch beide Arten von Reaktoren verwendet werden.

Eigenschaften von röhrenförmigen Reaktoren

1, da die Verweilzeit von Reak tanten molekülen im Reaktor gleich ist, ändern sich die Konzentration der Reak tanten und die chemische Reaktions rate an jedem Punkt im Reaktor im Laufe der Zeit nicht. aber variieren nur mit der Rohrlänge.

2, Rohr reaktoren haben ein kleines Volumen, eine große spezifische Oberfläche und eine große Wärme übertragungs fläche pro Volumen einheit, was sie besonders für Reaktionen mit erheblichen Wärme effekten geeignet macht.

3, Aufgrund der schnellen Reaktions-und Durchfluss raten in Rohr reaktoren ist ihre Produktions kapazität hoch.

4, Rohr reaktoren eignen sich für die groß technische und kontinuierliche chemische Produktion.