反应器的传热方式-反应器基本原理

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通常反应器反应温度的控制无非就是两种。第一，通过控制进料量来控制反应温度，反应温度过高，对于放热反应而言，降低进料量，可以减少反应热。第二，加大换热。通过调整换热器，加大换热效率，及时降低反应釜内的反应温度。

在操作的温度下，放热速率随温度的改变。操作灵活，易于适应不同操作条件和产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是：需有装料和卸料等辅助操作，产品质量也不易稳定。

恒温间歇操作的批式反应器在反应过程中，会发生放热或吸热的现象，从而导致反应器内部的温度升高或降低。为了保持反应器的温度稳定，通常需要根据反应热放热规律来控制反应器的冷却。

不锈钢反应釜搅拌形式一般有锚式、桨式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶，也可根据用户的要求任意选配. 不锈钢反应釜的密封型式不同可分为：填料密封机械密封和磁力密封。

釜式反应器的传热方式主要有夹套传热、内蛇管传热和外盘管传热。首先，夹套传热是釜式反应器中最常见的传热方式。夹套是一个环绕在反应器外部的密封空间，通过在其中循环加热或冷却介质，实现对反应器内部的温度控制。

它通常包括加热装置和冷却装置。加热装置可以采用电加热、蒸汽加热等方式，而冷却装置则可以采用冷却水循环、冷却风扇等方式。传热装置的设计需要考虑到反应的热效应以及反应釜的传热性能等因素。

在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设定夹套，或在器内设定换热面，也可通过外循环进行换热。釜式反应器操作方式釜式反应器按操作方式可分为：间歇釜间歇釜式反应器，或称间歇釜。

乙苯脱氢反应中水蒸气作用如下水蒸气作为“稀释剂”，给脱氢反应提供部分热量。水蒸气使反应产物氢气迅速脱离催化剂表面，降低氢气的分压，提高苯乙烯收率。水蒸气可以抑制催化剂表面结焦，保护催化剂的活性。

乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应，加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。工业上采用的方法是在进料中掺入大量高温水蒸气，以降低烃分压。

了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件的方法。

本实验反应器采用不锈钢管式反应器，以外部供热方式控制反应温度，催化剂床层高度不宜过长。内部中心轴向有实验试剂及主要物化性质。

影响乙苯脱氢反应的因素主要有：反应温度、反应压力、水蒸气用量、原料纯度、催化剂。从热力学角度分析：（1）乙苯脱氢是吸热反应。平衡常数随温度的升高而增加，故升温对脱氢反应有利。

热量传递主要有三种基本方式：导热、热对流和热辐射。传热可以以其中一种方式进行，也可以同时以两种或三种方式进行。根据传热介质的特征，热量传递的过程又可以分为热传导、对流传热和辐射传热。

热量传递的方式主要传导：它具有依靠物体内部的温度差或两个不同物体直接接触，在不产生相对运动，仅靠物体内部微粒的热运动传递了热量。对流：流体中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的过程。

热量传递有三种基本方式：热传导、热对流、热辐射；热传递是由于大量分子、原子等相互碰撞后产生的热量，再从物体内部热量高的部分向物体热量低的部分传递的一个过程，是一种普遍存在的现象。

热传递的三种基本方式：传导、对流和辐射。热传导物体上的两部分连续存在着温度差，则热将从高温部分自动地流向低温部分，直至整个物体各部分的温度相同为止，此种传热方式为热传导。

链终止一般按偶合终止和歧化终止两种方式进行。偶合终止：醋酸乙烯酯的聚合实施方法也有本体、悬浮、乳液和溶液聚合四种方法。溶液聚合是最广泛的一种方法。

四种聚合方法的优缺点：乳液聚合优点：聚合速度快，产品分子量高；用水作分散机介质，有利于传热控温；反应达高转化率后乳聚体系的粘度仍很低，分散体系稳定，较易控制和实现连续操作；胶乳可以直接用作最终产品。

根据聚合产物是否溶于溶剂可分为均相溶液聚合和沉淀溶液聚合。

液聚合优点是体系粘度低，传热、混合容易，温度易于控制；缺点是聚合度较低，产物常含少量溶剂，使用和回收溶剂需增加设备投资和生产成本。

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