管式反應器

一種呈管狀、長徑比很大的連續操作反應器。這種反應器可以很長，如丙烯二聚的反應器管長以公里計。反應器的結構可以是單管，也可以是多管並聯；可以是空管，如管式裂解爐，也可以是在管內填充顆粒狀催化劑的填充管，以進行多相催化反應，如列管式固定床反應器。通常，反應物流處於湍流狀態時，空管的長徑比大於50；填充段長與粒徑之比大於100(氣體)或200（液體），物料的流動可近似地視為平推流（見流動模型）（見彩圖）。

管式反應器返混小，因而容積效率（單位容積生產能力）高，對要求轉化率較高或有串聯副反應的場合尤為適用。此外，管式反應器可實現分段溫度控制。其主要缺點是，反應速率很低時所需管道過長，工業上不易實現。

對A轉化為B的單一反應，物料流動可視為平推流的等溫管式反應器，其基礎設計式為：

式中τ為平均停留時間；CA為反應物A的濃度;C岹和C岏分別為A的進口濃度和出口濃度;－rA為反應速率;V為反應器的有效容積；v為進料體積流率。