光化學反應是光合作(zuò)用和(hé)維生(shēng)素形成的核心,在電(diàn)子設備制(zhì)造、防護塗料、藥物和(hé)香料合成中發揮着重要作(zuò)用。然而,傳統的間(jiān)歇光化學已經不受歡迎。連續流光化學反應器(qì)的安全性、設備的可(kě)用性和(hé)複雜性以及難以控制(zhì)和(hé)放大(dà)反應條件等許多(duō)問題限制(zhì)了其使用。光化學反應器(qì)消除了傳統間(jiān)歇式光化學的問題,可(kě)以充分發揮光化學的潛力。在連續流動操作(zuò)下提供安全、準确、高(gāo)效、一緻和(hé)可(kě)擴展的光化學。
連續流光化學反應器(qì)是一種填充固體(tǐ)催化劑或固體(tǐ)反應物以實現非均相反應過程的反應器(qì)。催化劑通(tōng)常呈顆粒狀,并堆積在具有(yǒu)一定高(gāo)度或厚度的床層中。床是靜止的,流體(tǐ)通(tōng)過床發生(shēng)反應。主要分為(wèi)氣固催化反應器(qì)和(hé)液固催化反應器(qì)。其中,氣固催化反應器(qì)是化工生(shēng)産中應用廣泛的一種反應器(qì),它利用氣體(tǐ)反應材料通(tōng)過固體(tǐ)催化劑組成的床層進行(xíng)化學反應。
連續流光化學反應器(qì)可(kě)以分為(wèi)以下四類:
1、軸向絕熱式:流體(tǐ)沿軸向自上(shàng)而下流經床層,床層與外界無熱交換。
2、列管式:由多(duō)個(gè)并聯反應管組成。催化劑放置在管內(nèi)或管之間(jiān),熱載體(tǐ)流經管進行(xíng)加熱或冷卻。管徑一般在25~50mm之間(jiān),管子數(shù)可(kě)達數(shù)萬根。管式固定床反應器(qì)适用于反應熱效應大(dà)的反應。
3、絕熱式:結構簡單。催化劑均勻地堆積在床層中。床上(shàng)沒有(yǒu)熱交換裝置。預熱到一定溫度的反應物料流經床層進行(xíng)反應。
4、徑向絕熱式:流體(tǐ)沿徑向流經床層,可(kě)采用離心流或向心流。床和(hé)外界之間(jiān)沒有(yǒu)熱交換。與軸向反應器(qì)相比,徑向反應器(qì)具有(yǒu)更短(duǎn)的流體(tǐ)流動距離、更大(dà)的流道(dào)橫截面積和(hé)更小(xiǎo)的流體(tǐ)壓力。然而,徑向反應器(qì)的結構比軸向反應器(qì)更複雜。以上(shàng)兩種形式均為(wèi)絕熱反應器(qì),适用于反應熱效應較小(xiǎo)或反應系統能夠承受絕熱條件下反應熱效應引起的溫度變化的場(chǎng)合。