釜式反應(yīng)器
tank reactor

一種低高徑比的圓筒形反應(yīng)器，用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。器內(nèi)常設(shè)有攪拌（機(jī)械攪拌、氣流攪拌等）裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進(jìn)行換熱。
操作方式 釜式反應(yīng)器按操作方式可分為：①間歇釜式反應(yīng)器,或稱間歇釜（圖1[間歇釜式反應(yīng)器]）。

操作靈活，易于適應(yīng)不同操作條件和產(chǎn)品品種，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點(diǎn)是：需有裝料和卸料等輔助操作，產(chǎn)品質(zhì)量也不易穩(wěn)定。但有些反應(yīng)過程，如一些發(fā)酵反應(yīng)和聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)尚有困難，至今還采用間歇釜。②連續(xù)釜式反應(yīng)器,或稱連續(xù)釜（圖2[連續(xù)釜式反應(yīng)器]

）?？杀苊忾g歇釜的缺點(diǎn)，但攪拌作用會造成釜內(nèi)流體的返混。在攪拌劇烈、液體粘度較低或平均停留時間較長的場合，釜內(nèi)物料流型可視作全混流，反應(yīng)釜相應(yīng)地稱作全混釜。在要求轉(zhuǎn)化率高或有串聯(lián)副反應(yīng)的場合，釜式反應(yīng)器中的返混現(xiàn)象是不利因素。此時可采用多釜串聯(lián)反應(yīng)器（圖3[多級串聯(lián)釜式反應(yīng)器]

）,以減小返混的不利影響，并可分釜控制反應(yīng)條件。③半連續(xù)釜式反應(yīng)器。指一種原料一次加入，另一種原料連續(xù)加入的反應(yīng)器，其特性介于間歇釜和連續(xù)釜之間。
計算 就單一反應(yīng)a→b而言，各種釜式反應(yīng)器的常用計算方法如下：①對于間歇釜式反應(yīng)器,當(dāng)反應(yīng)物a的... 初濃度和終濃度分別為和c時，反應(yīng)所需的時間為：

（1）式中 為反應(yīng)物a的濃度；-為濃度為時的反應(yīng)速率。②對于連續(xù)釜式反應(yīng)器，設(shè)反應(yīng)器為全混流，當(dāng)反應(yīng)物a的進(jìn)口濃度和出口濃度分別為和時，反應(yīng)所需的平均停留時間為：

（2）式中 為反應(yīng)器的有效容積；為體積流率;-為出口濃度下的反應(yīng)速率。③對于多釜串聯(lián)反應(yīng)器,可以利用式（2）逐個反應(yīng)器類推計算。對一級反應(yīng)（-=，為反應(yīng)速率常數(shù)）,若各釜有效容積相等，反應(yīng)溫度相同，則有：

式中為第釜中a的濃度；為一釜的平均停留時間。
工程放大 機(jī)械攪拌的釜式反應(yīng)器可針對不同反應(yīng)特征按下列原則之一進(jìn)行放大：①攪拌雷諾數(shù)相等。

式中為攪拌槳轉(zhuǎn)速；為攪拌槳直徑；為液體密度;為粘度；②單位體積液體攪拌功率相等；③攪拌槳外緣的線速度相等（見彩圖[釜式反應(yīng)器]）。