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攪拌罐式反應(yīng)器的操作方式

攪拌罐式反應(yīng)器常用的操作方式有兩種：簡單批操作和連續(xù)操作。

1.簡單批操作

簡單批操作的特點(diǎn)是：反應(yīng)物一次裝料，反應(yīng)完成后將料全部放完，中間既不添料，也不卸料。這種操作方式合適的反應(yīng)類型包括：氣相反應(yīng)、液相反應(yīng)和液固多相反應(yīng)。適合的生產(chǎn)類型包括：一次性和平（一次生產(chǎn)完成后進(jìn)行其他的生產(chǎn)）、小規(guī)模生產(chǎn)。很多制藥反應(yīng)過程和生物發(fā)酵過程都采用這種操作方式。

這種操作方式的優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）可以通過延長反應(yīng)時間的辦法，用軟小的反應(yīng)空間實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)化率；
（2）操作彈性大，使用同一反應(yīng)器可以生產(chǎn)多個產(chǎn)品，市場上大部分多功能反應(yīng)器屬于這種操作方式；
（3）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，容易清洗，只需反應(yīng)完成后進(jìn)行一般的清洗即可。
但這種方式也有缺點(diǎn)：首先是操作成本高，因為屬于間歇操作，在反應(yīng)進(jìn)程中參數(shù)隨時間變化，必須隨時監(jiān)測和控制；也無法將參數(shù)固定在最優(yōu)條件下，每次反應(yīng)完成后還需要清洗等；其次，產(chǎn)品質(zhì)量和收率存在批間差異，這對生產(chǎn)控制帶來困難。盡管如此，簡單批操作仍是攪拌罐式反應(yīng)器經(jīng)常采用的一種操作方式。
2.連續(xù)操作
攪拌罐式反應(yīng)器的連續(xù)操作方式的特點(diǎn)如下：
（1）反應(yīng)物和產(chǎn)物以同樣的速率連續(xù)進(jìn)出，這樣反應(yīng)器內(nèi)的物料量始終保持不變。
（2）達(dá)到穩(wěn)定后，反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)充分混合，組成均勻，且不隨時間而變。
（3）反應(yīng)器出口物料組成和內(nèi)部相同
這種操作適用的反應(yīng)類型包括：
（1）連續(xù)生產(chǎn)，且需要充分?jǐn)嚢璧膱龊希?/div>
（2）連續(xù)生產(chǎn)，且需要用調(diào)節(jié)反應(yīng)物進(jìn)口和產(chǎn)物出口流量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化率的場合，在其他條件不變的情況下，可調(diào)小流量，增大反應(yīng)物的停留時間，提高產(chǎn)率。這在某些條件下很有用，比如，當(dāng)進(jìn)口中反應(yīng)物的濃度降低，就可適當(dāng)增加流量，減少反應(yīng)時間；反之，需要減小流量，延長反應(yīng)時間。
這種操作方式的優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）由于連續(xù)操作，穩(wěn)定時罐內(nèi)各點(diǎn)參數(shù)不隨時間變化，反應(yīng)速率也不發(fā)生變化，便于將反應(yīng)控制在最佳的條件下，反應(yīng)器內(nèi)的溫度也容易控制，不需要頻繁地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（2）這種方式可進(jìn)行兩相液體逆流反應(yīng)：互不相容的兩個液相進(jìn)行反應(yīng)時，密度較輕的可從反應(yīng)器底部進(jìn)入，較重的從上部進(jìn)入，使兩相在逆流接觸過程中進(jìn)行反應(yīng)。
（3）操作成本低。因為連續(xù)進(jìn)出料不僅省去了每批裝卸料、清洗的操作，而且控制也變得容易，操作人員的勞動強(qiáng)度降低。
（4）產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)格穩(wěn)定，沒有批間差異。
這種操作方式的缺點(diǎn)如下：
（1）與間歇操作比，連續(xù)進(jìn)出限制了物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間，達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率需要較大的反應(yīng)器體積。
（2）如果攪拌不充分，容易發(fā)生溝流現(xiàn)象，即反應(yīng)物不經(jīng)反應(yīng)直接進(jìn)入出口。發(fā)生溝流嚴(yán)重影響反應(yīng)效率，甚至導(dǎo)致反應(yīng)失敗。
除上床兩種操作方式外，攪拌罐式反應(yīng)器還可以進(jìn)行半連續(xù)操作，即反應(yīng)物分批加料，反應(yīng)完成后一次放料。這種方式在制藥工業(yè)中并不常見。

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