
进行化学反应的设备。按结构可分为管式、釜式、塔式、喷射式反应器,以及有固体颗粒床层的反应器和非典型反应器(如燃烧炉、回转窑)等。按进行反应物料的聚集状态分单相和多相反应器。按操作方式分间歇式、连续式、半连续式反应器三类。
从汉语词典及工程学角度解释,“反应器”指进行化学或物理反应的容器或设备系统,其核心含义与应用如下:
反应器(Reactor)
指通过控制温度、压力、流速等条件,实现物质间化学反应或物理转化过程的工业装置。其名称源于“反应”与“器”的组合,强调“承载反应的容器”这一功能属性。
来源:《现代汉语词典》(第7版)对“反应”的定义为“物质受作用而引起变化的过程”,“器”指“具有特定功能的装置”。
在化工与能源领域,反应器是实现反应工程的核心设备,需满足:
来源:《化工大辞典》(化学工业出版社)定义反应器为“进行一个或多个化学反应的密闭系统”。
类型 | 工作原理 | 典型应用 |
---|---|---|
釜式反应器 | 机械搅拌混合,间歇/连续操作 | 制药、高分子合成 |
管式反应器 | 物料在管道内流动反应 | 石油裂解、连续硝化 |
固定床反应器 | 固体催化剂填充,气相反应物通过床层 | 合成氨、甲醇合成 |
流化床反应器 | 颗粒在气流作用下悬浮运动 | 煤化工、催化裂化 |
生物反应器 | 利用微生物或酶催化反应 | 发酵、废水处理 |
动力学原理:反应速率遵循阿伦尼乌斯方程:
$$ k = A e^{-E_a / RT} $$
其中 $k$ 为速率常数,$E_a$ 为活化能,$R$ 为气体常数。
权威参考来源:
反应器(Reactor)是一种专门设计用于进行化学反应、物理变化或核反应等过程的设备,其核心功能是为反应提供受控环境,确保物料在特定条件下高效、安全地转化为目标产物。
反应器的设计需兼顾效率与安全性,例如核反应器需包含中子反射层和紧急冷却系统,而古代窑炉则是最早的原始反应器形式。
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