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通常，選擇反應器應滿足反應機理、反應速率和生產能力提出的所有要求，選擇反應器時必須考慮的其他參數(shù)是反應熱、傳熱系數(shù)和反應器尺寸。
1、間歇反應器：間歇式反應器在反應開始前將所有原料放入反應器中進行操作，一旦反應完成，產物就會被移除。間歇反應器用途廣泛，適用于所有類型的化學反應，包括精細化學品、聚合物、肽和納米顆粒的合成。間歇反應器的大小從小型實驗室規(guī)模合成中的數(shù)百毫升到大型工業(yè)工廠中的 76,000 升不等 [Kayode Coker, 2001]。 玻璃和不銹鋼是制造這種反應器常用的材料。 圖 6 展示了不同類型和尺寸的間歇反應器的示例。盡管它們很受歡迎，但間歇反應器的固有特性限制了可訪問的化學空間，因此限制了化學策略的設計方式。 間歇式反應器的放大取決于工藝，并受混合效率和傳熱的限制
圖2.間歇反應器示例
批量合成的好處包括：
— 穩(wěn)健、完善的流程
— 用途廣泛且價格相對實惠。
— 簡單的設計和相對容易的生產
— 與所有化學分支兼容
— 與化學品的大規(guī)模生產兼容
— 建立基于批號的產品可追溯性程序
— 廣泛用于研究實驗室和工業(yè)生產
批量合成的局限性包括：
— 影響熱交換效率的低表面積體積比
— 由于混合效率差和/或熱交換差(可能引發(fā)副反應并降低產品純度)而存在潛在熱點
— 處理有毒和有害材料時的安全問題
— 擴大規(guī)模是資源密集型和耗時的
— 占地面積大，特別適用于大規(guī)模生產
— 生產可變性
— 只能應用常規(guī)反應條件
2、半間歇反應器：半間歇式反應器結合了間歇式和連續(xù)攪拌釜式反應器的屬性。 它本質上是一個間歇反應器，但在操作過程中具有連續(xù)的輸入流。 換句話說，一些反應物在時間零點加入反應器，而其他反應物隨著反應的進行逐漸和連續(xù)地加入。當反應器滿時，以間歇方式操作完成反應。 在加入全部試劑并且反應完成之前，不會從反應器中取出產物。 良好的溫度控制和通過保持某些反應物的低濃度來最小化不需要的副反應(例如熱失控反應)的能力是半間歇式反應器的主要優(yōu)點。當聚合速率由單體添加(進料)速率控制時，半間歇式反應器通常用于乳液聚合過程。
3、連續(xù)攪拌反應器：連續(xù)攪拌釜式反應器與間歇式反應器的不同之處在于，反應物連續(xù)加入反應器，反應產物也連續(xù)取出。 連續(xù)攪拌釜反應器 (CSTR) 可以單獨使用，也可以作為一系列反應器的一部分使用(圖3)。 它的特點是良好的混合和溫度控制。 然而，缺點是單位體積反應器的反應物轉化率較低，因此需要大型串聯(lián)反應器來實現(xiàn)高轉化率。 CSTR的應用包括均相液相反應和多相氣液、液液、固液和氣固液反應。
圖3. 連續(xù)攪拌釜反應器示例：(a) 單個連續(xù)攪拌釜反應器和 (b) 連續(xù)攪拌釜反應器系列
4、連續(xù)流反應器：連續(xù)流動反應器與連續(xù)攪拌釜式反應器的不同之處在于，將試劑連續(xù)進料到管式反應器中，而不是罐式反應器中。連續(xù)流動反應器的形狀可以從管到具有不同內部尺寸的螺旋盤管(圖4)。管式反應器通常用于在催化劑存在下的多相固-液或固-氣反應。它們可以由一根長管組成，也可以由排列在管組中的幾根較短的管組成。其他類型的連續(xù)流動反應器是內部容積高達幾毫升的盤管反應器和內部容積通常小于一毫升的連續(xù)流動微反應器。 連續(xù)流反應器為處理化學品提供了廣泛的優(yōu)勢，包括快速混合、高效傳熱、減少占地面積、安全處理危險或不穩(wěn)定材料和高放熱反應，以及生產的均勻性。
圖4.連續(xù)流動反應器例：(a) 單管反應器，(b) 多管反應器，(c) 盤管反應器和 (d) 連續(xù)流動微反應器。
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