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管式反应器

呈管状、长径比很大的连续操作反应器

管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器，属于平推流反应器。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。管式反应器返混小，因而容积效率（单位容积生产能力）高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。

基本结构
管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100（气体）或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流。
主要类型
水平管式反应器
水平管式反应器是进行气相或均液相反应常用的一种管式反应器，由无缝管与U形管连接而成。这种结构易于加工制造和检修。
立管式反应器
立管式反应器包括单程式立管式反应器、中心插入管式立管式反应器、夹套式立管式反应器，其特点是将一束立管安装在一个加热套筒内，以节省地面。立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应工艺中。
盘管式反应器
将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间，但检修和清刷管道比较麻烦。反应器一般由许多水平盘管上下重叠串联而成。每一个盘管由许多半径不同的半圆形管子相连接成螺旋形式，螺旋中央留出只φ400的空间，便于安装和检修。
U形管式反应器
U形管式反应器的管内设有挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。U形管的直径大，物料停留时间长，可以应用于反应速率较慢的反应。例如带多孔挡板的U形管式反应器，被应用于己内洗胺的聚合反应。带搅拌装置的U形管式反应器适用于非均均液相物料或液固相悬浮物料，如甲苯的连续硝化、葱的连续磺化等反应。
工业应用
现代化工生产中，管式反应器是常用的反应器型式之一，多数用于气相连续操作的场合，例如低级烃的卤化反应和氧化反应、石油烃类的热裂解反应等。
特点
管式反应器返混小，因而容积效率（单位容积生产能力）高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外，管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点是，反应速率很低时所需管道过长，工业不易实现。
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