12.7.1 Реакторы с перемешиванием для проведения реакций в жидкой среде

С незначительной вязкостью (рисунок 183). Реакторы такого типа широко распространены в промышленности органической и неорганической химии.

Со средней вязкостью (рисунок 184). Полимеризация бутадиена происходит в жидкой фазе (в качестве растворителя используется бензин). Вязкость вначале равна вязкости бензина, затем возрастает.

Процесс необходимо проводить при постоянной температуре, поэтому используется реактор с мешалкой, позволяющий поддерживать постоянную температуру во всей реакционной массе. Эффективное перемешивание приводит и высокому коэффициенту теплопередачи через стенки реактора.

1 - корпус; 2 - мешалка; 3 - рубашка.

Рисунок 183 - Реактор для гомогенной системы Ж-Ж с незначительной вязкостью

1 - спираль большого диаметра; 2 - спираль малого диаметра; 3 - рубашка.

Рисунок 184 - Реактор полимеризации для системы со средней вязкостью

С увеличением вязкости простое перемешивание не может создать турбулентные потоки и поэтому необходимо разделить реакционную массу на небольшие объемы, которые перемещались бы к стенкам реактора, охлаждались и затем перемешивались. Отношение высоты к диаметру реактора равно 2, что позволяет иметь значительную поверхность теплообмена на единицу объема реактора.

Реакторы с повышенной вязкостью. В некоторых реакциях полимеризации растворы полимеров достигают вязкости 3000 Пз.

Реакторы (рисунок 185) для таких процессов должны иметь специальные мешалки, ось которых могла бы выдержать большие механические нагрузки. Типичный реактор для проведения гомогенных реакций в среде с повышенной вязкостью имеем для получения феноло-формальдегидных смол.