Режим на топлообмен на съдов реактор под налягане

Според условията на топлообмен в реакционния процес, реакторът може да бъде разделен на: изотермичен реактор, идеален реактор, в който температурата на реагентната система е еднаква навсякъде. Реакционният топлинен ефект е малък, или топлообменът между реакционния материал и топлоносителя е достатъчен, или реакторът с голяма топлинна обратна връзка в реактора може да се разглежда приблизително като изотермичен реактор.

Адиабатен реактор е идеален реактор, в който реакционната зона няма топлообмен с околната среда. Големите индустриални реактори без топлообменни устройства в реакционната зона могат да се разглеждат като приблизително адиабатни реактори, когато топлообменът с външния свят е незначителен. Неизотермичен неадиабатичен реактор Реактор, който обменя топлина с външния свят и има топлинна обратна връзка в реактора, но не достига изотермични условия, като например тръбен реактор с неподвижен слой.

Топлообменът може да се извърши в реакционната зона, като резервоар с разбъркване за топлообмен през кожух, или в реакционна зона, като многостепенен реактор за топлообмен между етапите. Основно се отнася до работната температура и работното налягане на реактора. Температурата е чувствителен фактор, който влияе на реакционния процес, и трябва да се избере подходяща работна температура или температурна последователност, за да може реакционният процес да протича при оптимални условия. Например, за обратими екзотермични реакции, температурната последователност трябва да бъде първо висока и след това ниска, за да се вземат предвид както скоростта на реакцията, така и равновесната скорост на преобразуване.

Реакторът може да работи при нормално налягане, повишено налягане или отрицателно налягане (вакуум). Реакторът под налягане се използва главно за реакционен процес, включващ газ. Увеличаването на работното налягане е благоприятно за ускоряване на газовата фаза. За обратима реакция в газова фаза с намалено общо молно число, равновесната скорост на преобразуване може да бъде подобрена, като синтетичен амоняк и синтетичен метанол. Увеличаването на работното налягане може също така да повиши разтворимостта на газ в течност, така че много реакционни процеси газ-течност фаза и реакционни процеси газ-течност-твърда фаза използват работа под налягане за увеличаване на скоростта на реакцията, като окисляването на р-ксилен.