反應(yīng)器安全問題最為復(fù)雜，涉及反應(yīng)器物系配置、投料速度、投料量、升溫冷卻系統(tǒng)、檢測、顯示、控制系統(tǒng)以及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、攪拌、安全裝置、泄壓系統(tǒng)等。
反應(yīng)器是化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，合理選擇設(shè)計(jì)好反應(yīng)器是有效利用原料，提高收率，減少分離裝置的負(fù)荷，節(jié)省分離所需的能量，滿足生產(chǎn)要求的一項(xiàng)必不可少的工作。
反應(yīng)器應(yīng)該滿足反應(yīng)動力學(xué)要求、熱量傳遞的要求、質(zhì)量傳遞過程與流體動力學(xué)過程的要求、工程控制的要求、機(jī)械工程的要求、安全運(yùn)行要求。
反應(yīng)器的種類很多。按基本結(jié)構(gòu)分類如下。
一、? 管式反應(yīng)器
特點(diǎn)是傳熱面積較大，傳熱系數(shù)較高，流體流速較快，因此反應(yīng)物停留時間短，便于分段控制以創(chuàng)造最適宜的溫度梯度和濃度梯度。此外還有結(jié)構(gòu)簡單、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。管式反應(yīng)器一般用于大規(guī)模的氣相反應(yīng)和某些液相反應(yīng)，還可用于強(qiáng)烈放熱或吸熱的化學(xué)反應(yīng)。
二、 釜式反應(yīng)器
特點(diǎn)是可間歇操作也可連續(xù)操作，停留時間可長可短，溫度、壓力范圍可高可低，在停止操作時易于開啟進(jìn)行清理。釜式反應(yīng)器一般用于有液相參加的化學(xué)反應(yīng)，如液—固、液—液、液—?dú)?、液—固—?dú)獾然瘜W(xué)反應(yīng)。典型的釜式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖3—3所示。主要由以下部件組成。
(1)釜體及封頭? 提供足夠的反應(yīng)體積以保證反應(yīng)物達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需的時間，并且有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性及耐腐蝕能力以保證運(yùn)行可靠。
(2)換熱裝置? 有效地輸入或移出熱量，以保證反應(yīng)過程最適宜的溫度。
(3)攪拌器? 使各種反應(yīng)物、催化劑等均勻混合，充分接觸，強(qiáng)化釜內(nèi)傳熱與傳質(zhì)。
(4)軸密封裝置? 用來防止釜體與攪拌軸之間的泄漏。
三、? 固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器
其共同特點(diǎn)是氣固相間傳熱、傳質(zhì)面積大，傳質(zhì)、傳熱系數(shù)高，便于實(shí)現(xiàn)過程連續(xù)化和自動化。它們之間的區(qū)別是停留時間分布和溫度分布不同。固定床與流化床反應(yīng)器用于氣—固相反應(yīng)和氣—固相的催化反應(yīng)。除了以上幾種反應(yīng)器之外，還有鼓泡式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器等。鼓泡反應(yīng)器主要用于氣—液反應(yīng)。工藝接管? 為滿足工藝要求，設(shè)備上開有各種加料口、出料口、視鏡、人孔及測量孔等。其大小和安裝位置均由工藝條件確定。
