回路反应器

一、回路反应器的构成及设计要点

（1）回路反应器主要构成包括安全罐、原料储罐、进料泵、文丘里喷射结构、反应器、循环泵、换热器和产品回收罐等。循环回路部分包括文丘里喷射机构、反应器、循环泵和换热器。基本操作方法是原料通过进料泵进入反应器内，关闭进料泵，开启循环泵，在其作用下通过换热器进行不断地预热至反应温度；之后经过循环泵加速之后的流体不断的通过文丘里结构的主嘴喷射而出，并且在喷嘴处由于低压不断吸入气体，两者在文丘里结构中不断混合，喷射到反应器底部；之后液体经过换热器换热之后再次喷入，而未完全反应的气体通过气液平衡管再次吸入。在初次进行反应的过程中需要不断的从接样口接样，以确定某个反应在该反应系统中的反应时间。

（2）回路反应器设计要点

1)回路反应器采用的引射器为液体引射气体的方式，引射体积比的范围是0.5~2，为了引射足够的气体，要保证循环泵的流量和引射器相匹配；

2)回路反应器的循环泵并不是普通意义上的循环泵，它要满足几点要求：(a)回路反应器通常在较高的压力下工作，需要循环泵有良好的耐压性能和优良的密封；(b)回路反应器的反应液中通常含有小粒径的固体催化剂，并且很多时刻也含有微小的气泡，因此选取的循环泵要有对细小固体和气体的耐受能力；

3)挑选合适的换热器，以及时的移走反应产生的热量，保证反应温度。

二、回路反应器相对于传统的釜式反应器的优势

（1）回路反应器的反应速度更快。回路反应器的混合结构采用的是文丘里喷射结构，相对一般的釜式搅拌结构，形成的气泡体积更小，比表面积更高，从而提高了传质系数，缩短了反应时间；

（2）回路反应器的密封更简单、可靠。反应釜因为采用了机械密封，或多或少的都会存在泄漏问题，对于高危、高压反应这是不可忽视的安全隐患；而回路反应器采用的是静密封结构，在密封方面更加简单、可靠，最高压力可以做到10MPa；

（3）回路反应器的温度控制更好。对于反应温度的控制，一般的反应釜只能通过夹套或者内置盘管来进行实现，夹套的换热面积有限，而且只能接触外侧的物料，而在反应釜内设置蛇管不仅使得结构更加复杂，并且对反应釜内的流场有着不可预测的影响；而回路反应器通过外设的列管式换热器对反应热进行移除， 保证了足够的换热面积，同时解决了反应器在放大过程中的换热问题。

（4）回路反应器更加容易放大。传统釜式反应器的放大的问题主要体现在两个方面，一方面放大之后的混合效果得不到有效的保证；另一方面放大之后，由于结构的限制换热效果弱化的非常明显；回路反应器将两者分开进行解决，首先放大之后的文丘里结构只要设计合理，仍然能够保持比较好的气液混合效果， 而换热方面可以通过选择合适的列管式换热器进行解决，不受反应釜结构、大小的限制。