光化學反應是光合作用和維生(shēng)素形成的核心,在電(diàn)子設備制造、防護塗料、藥物(wù)和香料合成中(zhōng)發揮着重要作用。然而,傳統的間歇光化學已經不受歡迎。連續流光化學反應器的安全性、設備的可用性和複雜(zá)性以及難以控制和放(fàng)大(dà)反應條件等許多問題限制了其使用。光化學反應器消除了傳統間歇式光化學的問題,可以充分(fēn)發揮光化學的潛力。在連續流動操作下(xià)提供安全、準确、高效、一(yī)緻和可擴展的光化學。
連續流光化學反應器是一(yī)種填充固體(tǐ)催化劑或固體(tǐ)反應物(wù)以實現非均相反應過程的反應器。催化劑通常呈顆粒狀,并堆積在具有一(yī)定高度或厚度的床層中(zhōng)。床是靜止的,流體(tǐ)通過床發生(shēng)反應。主要分(fēn)爲氣固催化反應器和液固催化反應器。其中(zhōng),氣固催化反應器是化工(gōng)生(shēng)産中(zhōng)應用廣泛的一(yī)種反應器,它利用氣體(tǐ)反應材料通過固體(tǐ)催化劑組成的床層進行化學反應。
連續流光化學反應器可以分(fēn)爲以下(xià)四類:
1、軸向絕熱式:流體(tǐ)沿軸向自上而下(xià)流經床層,床層與外(wài)界無熱交換。
2、列管式:由多個并聯反應管組成。催化劑放(fàng)置在管内或管之間,熱載體(tǐ)流經管進行加熱或冷卻。管徑一(yī)般在25~50mm之間,管子數可達數萬根。管式固定床反應器适用于反應熱效應大(dà)的反應。
3、絕熱式:結構簡單。催化劑均勻地堆積在床層中(zhōng)。床上沒有熱交換裝置。預熱到一(yī)定溫度的反應物(wù)料流經床層進行反應。
4、徑向絕熱式:流體(tǐ)沿徑向流經床層,可采用離(lí)心流或向心流。床和外(wài)界之間沒有熱交換。與軸向反應器相比,徑向反應器具有更短的流體(tǐ)流動距離(lí)、更大(dà)的流道橫截面積和更小(xiǎo)的流體(tǐ)壓力。然而,徑向反應器的結構比軸向反應器更複雜(zá)。以上兩種形式均爲絕熱反應器,适用于反應熱效應較小(xiǎo)或反應系統能夠承受絕熱條件下(xià)反應熱效應引起的溫度變化的場合。