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化学反应工程实验装置的操作流程
  • 发布日期:2018-04-25      浏览次数:239
    •   化学反应工程实验装置的批式反应器又名分批式反应器,批次反应器或间歇反应器。此类型反应器的操作方式顾名思义就是以批次为单位,将反应原料分批次加入反应器中进行反应,待反应完成或是到到达预定时间,得到所需的转化率后,停止反应,同时将所有产品取出,并在下一批次操作前,视情况将反应器的内部进行清理,即完成这一批次的操作流程。特点是所有的操作流程都是以分批方式进行,因此在每一批次的反应过程中均不受前后批次操作的影响。在反应系统方面,批式反应器zui常用于液相反应,固相及液-固混合相也适用,但气相反应则较不适合,因为其所能处理的量少,而且反应过程中操作不易,只有在像是气体成分分析时,样品量少且需要精确数据的情况下,才会使用精密的批式反应装置(如气相层析仪)来进行分析,一般在处理大量气体反应时,则大多以连续式反应器为主。操作过程中包含进料、卸料以及清理设备等步骤,有相当长的非反应时间以及劳动力需求,因此,批式反应器通常应用于规模与产量较小的产业,如食品、药品、精密化学品等产品的制造。
       
       
        化学反应工程实验装置一般于实验室中所使用的反应器,通常体积较小而且结构简单,例如在实验室仅需一个烧杯、一支试管即可进行一项简单的化学反应,而在工业上所使用的反应器,通常体积巨大、结构复杂,同时又不单单只进行化学反应,内部除了反应过程之外常伴随质传、热传、物料输送等工业程序。在化工生产中,反应器是相当重要的生产设备,约占生产设备总投资额的15-20%,并可依不同的生产流程与操作条件,调整反应器的规格与形式,举凡如炼油厂的轻油裂解炉、炼钢厂的高炉、塑胶工厂的聚合反应器、制药厂的药物合成装置、酿酒厂的酒精发酵槽等,均是反应器的应用。
       
        化学反应工程实验装置是将一个或数个物质经由化学变化转变为另一种物质的过程。反应器则是借由控制化学反应的进行,将原先不具有经济价值的原料转变为商业化的产品,是化工生产中的核心设备之一,其性能优劣会直接影响整个生产流程。因此,设计一个具稳定生产、低耗能,同时又具备安全与环保的反应器即是化学工程师的主要任务。当原料在反应器内进行反应时,除了化学变化之外,也会伴随着一些物理变化的产生(如温度、浓度变化),两者在操作过程中会交互影响,影响zui终产率、设备稳定度、操控难度等。这些问题在尺度较小而且简易的实验室反应器中较不显著,但在规模较大的工业反应器中往往会造成大量的工程问题,所以了解化学反应相关的基本理论即是反应器设计的重点之一,其中包含化学动力学、反应机构、化学平衡、反应速率方程式、物理相态(固态、液态、气态)、吸(放)热反应、催化剂等理论。
       
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