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    搅拌罐式反应器的操作方式

    时间:2014-06-10 10:27   来源: 未知   作者: admin    点击:
    搅拌罐式反应器常用的操作方式有两种:简单批操作和连续操作。 1. 简单批操作 简单批操作的特点是:反应物一次装料,反应完成后将料全部放完,中间既不添料,也不卸料。这种操作方式合适的反应类型包括:气相反应、液相反应和液固多相反应。适合的生产类型包

      搅拌罐式反应器常用的操作方式有两种:简单批操作和连续操作。

      1.简单批操作

      简单批操作的特点是:反应物一次装料,反应完成后将料全部放完,中间既不添料,也不卸料。这种操作方式合适的反应类型包括:气相反应、液相反应和液固多相反应。适合的生产类型包括:一次性和平(一次生产完成后进行其他的生产)、小规模生产。很多制药反应过程和生物发酵过程都采用这种操作方式。

      这种操作方式的优点如下:
      (1)可以通过延长反应时间的办法,用软小的反应空间实现较高的转化率;
      (2)操作弹性大,使用同一反应器可以生产多个产品,市场上大部分多功能反应器属于这种操作方式;
      (3)反应器结构简单,容易清洗,只需反应完成后进行一般的清洗即可。
      但这种方式也有缺点:首先是操作成本高,因为属于间歇操作,在反应进程中参数随时间变化,必须随时监测和控制;也无法将参数固定在最优条件下,每次反应完成后还需要清洗等;其次,产品质量和收率存在批间差异,这对生产控制带来困难。尽管如此,简单批操作仍是搅拌罐式反应器经常采用的一种操作方式。
      2.连续操作
      搅拌罐式反应器的连续操作方式的特点如下:
      (1)反应物和产物以同样的速率连续进出,这样反应器内的物料量始终保持不变。
      (2)达到稳定后,反应器内各点充分混合,组成均匀,且不随时间而变。
      (3)反应器出口物料组成和内部相同
      这种操作适用的反应类型包括:
      (1)连续生产,且需要充分搅拌的场合;
      (2)连续生产,且需要用调节反应物进口和产物出口流量来调节转化率的场合,在其他条件不变的情况下,可调小流量,增大反应物的停留时间,提高产率。这在某些条件下很有用,比如,当进口中反应物的浓度降低,就可适当增加流量,减少反应时间;反之,需要减小流量,延长反应时间。
      这种操作方式的优点如下:
      (1)由于连续操作,稳定时罐内各点参数不随时间变化,反应速率也不发生变化,便于将反应控制在最佳的条件下,反应器内的温度也容易控制,不需要频繁地进行调节。
      (2)这种方式可进行两相液体逆流反应:互不相容的两个液相进行反应时,密度较轻的可从反应器底部进入,较重的从上部进入,使两相在逆流接触过程中进行反应。
      (3)操作成本低。因为连续进出料不仅省去了每批装卸料、清洗的操作,而且控制也变得容易,操作人员的劳动强度降低。
      (4)产品质量、规格稳定,没有批间差异。
      这种操作方式的缺点如下:
      (1)与间歇操作比,连续进出限制了物料在反应器内停留时间,达到相同的转化率需要较大的反应器体积。
      (2)如果搅拌不充分,容易发生沟流现象,即反应物不经反应直接进入出口。发生沟流严重影响反应效率,甚至导致反应失败。
      除上床两种操作方式外,搅拌罐式反应器还可以进行半连续操作,即反应物分批加料,反应完成后一次放料。这种方式在制药工业中并不常见。

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