连续反应器的放大

增加管式反应器生产能力有三种不同方法：
（1）平行添加同样的反应器。用于换热器的列管式设 计就是常用的和较经济的增加生产能力方法。 （2）将管子做长。增加管子长度不是常用的增加生产 能力的方法，但它也是有用的。有长度为几千米的单管 反应器。 （3）增大管径，保持恒压降或用几何相似规则进行放 大。几何相似对管子意几何相似味着在放大中保持相同 的L/d。对于恒压降的放大，若有流体为湍流状态，则 会降低长径比。
连续釜式反应器的特点
（1）反应器内各点的浓度C、温度T和反应速度r不 随在反应器内的停留时间改变。 （2）各物料质点在反应器内的停留时间不相同。 （3）反应是在低浓度下进行的。
其放大方法
（1）串联多个反应釜，增大产量。 （2）增大反应釜的体积。
反应釜放大的主要原理是保证平均停留时间不 变。 单釜的计算如下：
V C A0 C A C A0 x A q0 rA rA
多釜串联的计算
Vi C Ai1 C Ai x Ai x Ai1 n n 1 q0 ki C Ai ki C Ai (1 x Ai ) n
釜式放大时应注意的问题
（1）设计方程的依据是釜内物料的流动与混合达到理 想混合状态，运用设计方程进行放大时，实际系统应 该满足这一条件。 （2）连续操作搅拌釜放大的相似条件是平均停留时间 相等、停留时间分布函数相同。 （3）对于连续操作搅拌釜放大，保持停留时间相等而 且要保持空速相等；为了维持反应温度，应使传热面 积能和容积的增大相适应，则放大后不一定能保持几 何相似
v1 ( Ntubes ) 2 R L 2 s (Stubes ) 2 S R S L (不可压缩) v2 ( Ntubes )1 R L
式中 Stubes ( Ntubes )2 /( Ntubes )1 是管数放大因子，S R R2 / R1 是直径放大因子， S L L2 / L1 是长度放大因子。
（4）多釜串联反应器的相似条件应当是每一釜的停留 时间腹部相同、温度相同和反应转化率相同而且反应 速率不受搅拌速率的影响。 （5）对于非均相系统，放大判据为相界面相同，但要 测定实际系统的相界面很困难，一般用单位容积输入 功率相等取代。
2 2 2 2 1 1
应注意的问题： （1）在保持放大前后两系统几何相似的同时， 应保持两系统内物料流动的停留时间分布函数 为保持放大前后反应器物料的停留时间分布相 同，无论物料呈层流流动还是湍流流动，应保 持两系统流动的雷诺数相等 （2）对于气相反应，当反Fra Baidu bibliotek管长远大于管径， 而产生的压强变化又影响反应器内的总压时， 必须考虑压强的变化值相等。
放大的主要目标是要保持可接受的产品质量。理想 的说，意味着要在大装置中生产出与小型实验和中试装置 完全相同的产品。 如果中试反应器为湍流状态，并且近似为活塞流，反 应器的性能由原料组成、原料温度和反应器的平均停留时 间决定。 生产能力的放大因子为S。为了保持i不变，系统的物 料质量持有量也必须放大S倍。当流体不可压缩时，体积 放大S倍。通常情况下放大允许改变管数、管径和管长。
连续反应器放大反应
连续反应器
连续反应器介绍两种：连续管式反应器，连续 釜式反应器
管式反应器
其特点适用于产品品种单一而产量 较大的场合
釜式反应器
管式反应器特点的
（1）反应器内各点的浓度C、温度T和反应速度r随 在反应器内运动的时间的不同都是不同的。 （2）稳定状态下，单元时间、微元体积内，反应 物积累量为零。 （3）各物料质点在反应器内的停留时间相同。