
進行化學反應的設備。按結構可分為管式、釜式、塔式、噴射式反應器,以及有固體顆粒床層的反應器和非典型反應器(如燃燒爐、回轉窯)等。按進行反應物料的聚集狀态分單相和多相反應器。按操作方式分間歇式、連續式、半連續式反應器三類。
從漢語詞典及工程學角度解釋,“反應器”指進行化學或物理反應的容器或設備系統,其核心含義與應用如下:
反應器(Reactor)
指通過控制溫度、壓力、流速等條件,實現物質間化學反應或物理轉化過程的工業裝置。其名稱源于“反應”與“器”的組合,強調“承載反應的容器”這一功能屬性。
來源:《現代漢語詞典》(第7版)對“反應”的定義為“物質受作用而引起變化的過程”,“器”指“具有特定功能的裝置”。
在化工與能源領域,反應器是實現反應工程的核心設備,需滿足:
來源:《化工大辭典》(化學工業出版社)定義反應器為“進行一個或多個化學反應的密閉系統”。
類型 | 工作原理 | 典型應用 |
---|---|---|
釜式反應器 | 機械攪拌混合,間歇/連續操作 | 制藥、高分子合成 |
管式反應器 | 物料在管道内流動反應 | 石油裂解、連續硝化 |
固定床反應器 | 固體催化劑填充,氣相反應物通過床層 | 合成氨、甲醇合成 |
流化床反應器 | 顆粒在氣流作用下懸浮運動 | 煤化工、催化裂化 |
生物反應器 | 利用微生物或酶催化反應 | 發酵、廢水處理 |
動力學原理:反應速率遵循阿倫尼烏斯方程:
$$ k = A e^{-E_a / RT} $$
其中 $k$ 為速率常數,$E_a$ 為活化能,$R$ 為氣體常數。
權威參考來源:
反應器(Reactor)是一種專門設計用于進行化學反應、物理變化或核反應等過程的設備,其核心功能是為反應提供受控環境,确保物料在特定條件下高效、安全地轉化為目标産物。
反應器的設計需兼顧效率與安全性,例如核反應器需包含中子反射層和緊急冷卻系統,而古代窯爐則是最早的原始反應器形式。
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