Reatores tubulares
2023-04-27
Introdução a reatores tubulares
1.1 Diferença entre reator tubular e reator de chaleira
(1) Os reatores tubulares são reatores de fluxo de push plano sem mistura de retorno, enquanto os reatores de chaleira são reatores de fluxo totalmente mistos;
(2) o tempo de permanência do meio no reator é mais curto no reator tubular, enquanto o tempo de permanência no reator da chaleira é instável;
(3) O reator do tubo tem uma capacidade mais forte de dissipar o calor da reação, enquanto o reator de chaleira tem uma capacidade mais pobre de dissipar o calor da reação e pode ser equipado com uma jaqueta fora do reator de chaleira ou com bobinas dentro da chaleira para fortalecer a troca de calor;
1.2 Recursos de reatores tubulares
1) Tempos de reação iguais para todas as partes do reagente no reator, a concentração de reagentes e a taxa de reação química em qualquer ponto do reator não mudam devido ao tempo
2) Câmara de trabalho estreita, grande área de superfície específica, estrutura interna e externa de transferência de calor, alta eficiência de transferência de calor, especialmente adequada para reações com grandes efeitos térmicos
3) Como o reator tubular é um reator de fluxo de push plano, o material re-mistura no reator tubular é menor e, a esse respeito, tem uma vantagem sobre o reator de chaleira, pois o fluido no reator tubular pode ser visto como um ideal fluido quando o fluxo é pequeno;
4) É adequado para reações de gás-gases e reações líquido-líquido, que também podem ser realizadas em ambientes pressurizados e é igualmente adequado para materiais altamente viscosos;
5) precisão de controle extremamente alta para o controle de tempo do meio que permanece no reator e também para a operação do controle da temperatura seccional;
6) A grande capacidade por unidade de volume do reator tubular o torna adequado para grande produção contínua com altas taxas de reação;
Tipos de reatores tubulares
2.1 reator tubular horizontal
Os reatores horizontais como a Figura 1 são compostos por tubos de aço e tubos em U, que são conectados entre si por flanges para formar um todo. A estrutura é clara e simples, que é propícia ao processamento e fabricação, e também é muito conveniente limpar o reator posteriormente, o que é propício para manter o reator limpo. Para reações de alta pressão, o reator tubular ainda é adequado e requer um flange padrão de aço com fenda com fenda. Para reações de pressão mais alta, flanges de aço lenticular podem ser usados. Os reatores horizontais são adequados para reações de gás a gás ou líquido-líquido.
2.2 Reatores de tubo de tubulação
Os reatores verticais também são mais comumente usados em processos de produção e estão disponíveis em uma ampla gama de tipos, mostrados na Figura 2 como um único reator programado, na Figura 3 como um reator de tubo inserido centralmente e na Figura 4 como reator de tubo de tubulação de revestimento [ 2].
Os reatores de tubo de tubulação são adequados para reações líquidas e também podem realizar reações como reações de hidrogenação, reações de oxidação da fase líquida e reações de amonificação da fase líquida.
Foto
2.3 Reatores da bobina
Como o nome sugere, um reator de tubo enrolado é aquele em que os tubos são enrolados, semelhante a um disco. Isso torna o reator do tubo compacto e ocupa menos espaço, mas a pequena lacuna entre os tubos é inconveniente ao atender e limpar os tubos.
Como mostrado na Figura 5, os tubos semicirculares se encontram em forma de espiral e os tubos são conectados entre si por flanges, deixando uma lacuna no meio do reator da bobina, superando as dificuldades de instalação e limpeza inconvenientes.
2.4 reator de tubo em U.
O diâmetro maior do reator do tubo em U aumenta o tempo de permanência do material no reator, permitindo que os reagentes sejam misturados mais detalhadamente no reator e, portanto, usado para algumas reações com taxas de reação mais lentas.
O reator de tubo em U está equipado com um defletor poroso ou um dispositivo de agitação no tubo para dispersar o material em linha em cisalhamento de alta velocidade para melhorar a eficiência da transferência de massa.
2.5 Reator tubular paralelo de vários tubos
Os reatores tubulares paralelos de vários tubos permitem reações mais complexas entre gases e sólidos, por exemplo, gás cloreto de hidrogênio e acetileno reagindo em um reator paralelo de vários tubos, enquanto um catalisador sólido é colocado para reagir para produzir cloreto de vinil.
2.6 Reator de tubo espiral interno
Os reatores internos de tubo espiral têm as seguintes características:
(1) Adotando estrutura de transferência de calor dupla por dentro e fora, a estrutura da placa em espiral oca tenta e dispersa o material à medida que passa, fazendo com que o material se misture mais plenamente e usado em conjunto com a jaqueta externa, tornando o reator de tubo espiral interno mais significativo em sua capacidade de transferir efeitos de calor;
(2) para líquidos viscosos com a mesma mistura usada, especialmente para reações exotérmicas rápidas, aqueça para melhorar a circulação do meio, como reações de nitrificação;
(3) Adequado para processos de reação nos quais produtos sólidos são gerados por reação entre líquidos ou entre gases e líquidos.
Fonte: reproduzida
Isenção de responsabilidade: Este artigo é reproduzido na Internet e é protegido por direitos autorais pelo autor original. Se os direitos autorais estiverem envolvidos, entre em contato conosco e removeremos o conteúdo pela primeira vez.
