Реакторы для гомогенных процессов

Гомогенные процессы в газовой фазе обычно характерны для органического синтеза. Исходные реагенты испаряют, а затем обрабатывают хлором, аммиаком и т.д. Смешение реагентов осуществляется с помощью сопел или форсунок, для интенсификации процесса используются изменение давления, температуры и концентрации начальных реагентов.

Периодические, гомогенные процессы проводят в резервуарах, кубах или автоклавах, в которых реакционную смесь перемешивают каким-либо способом. Примером такого реактора может служить РИС-П. Для непрерывных процессов используются реакторы РИВ или РИС-Н, а также комбинации этих реакторов (рисунок 14.1).

К наиболее распространенным непрерывным реакторам для гомогенных реакций относится охлаждаемый трубчатый реактор вытеснения, представляющий собой видоизмененный вариант рассмотренного ранее РИВ. Реактор изготовлен в виде змеевика, охлаждаемого снаружи. Большая поверхность труб обеспечивает интенсивный отвод тепла в тех случаях, когда тепловой эффект реакции очень велик.

Каскад ректоров смешения, приведенный на рисунке 14.1д, отличается от рассмотренного ранее К-РИС тем, что реагент В добавляется в аппарат постепенно. Это позволяет поддерживать оптимальный режим процесса (рисунок 14.2).

а – кубовый реактор непрерывного действия с перемешиванием;
б – реактор полупериодического действия с перемешиванием;
в – реактор периодического действия с перемешиванием;
г – каскад кубовых реакторов непрерывного действия; д – каскад
кубовых реакторов непрерывного действия, с распределением сырья;
е – трубчатый реактор непрерывного действия;
ж – трубчатый реактор непрерывного действия с предварительным смешиванием сырьевых потоков; з – трубчатый реактор непрерывного действия с поперечным распределением сырья; и – охлаждаемый

однотрубный реактор; к – многотрубный реактор с теплообменом

Рисунок 14.1 – Основные типы реакторов и некоторые формы

реакторных систем для проведения гомогенных реакций

а – рубашка; б – внутренние змеевики; в – внутренние

теплообменные трубки; г – наружный теплообменник;

д – рубашка (на однотрубном реакторе); е – рубашка

(на многотрубном реакторе)

Рисунок 14.2 – Типы теплообменных устройств

при проведении гомогенных реакций

Как правило, оборудование для гомогенных процессов является типовым.