管道式反应器即管式反应器,是一种呈管状、高径比大于100的连续操作反应器。管式反应器可呈单管结构,也可以是多管并联结构,管又分为空管和填充管,填充管内通常填充颗粒状催化剂。
在分类上,管式反应器具有水平管式反应器、盘管式反应器、立管式反应器、U形管式反应器、多管并联管式反应器、多管串联反应器、内螺旋管式反应器等类型。其中水平管式反应器适用于气-气之间或液-液之间反应;立管式反应器适用于液体反应,以及液相氧化反应、液相氨化反应等。
管式反应器属于平推流反应器,反应物分子在管式反应器内停留的时间相同,因此反应器内反应物浓度和化学反应速度不随时间变化而变化,此外管式反应器还具有比表面积大、容积效率高、返混小、反应速度快、流速高、换热效率高等特点。
动态管式反应器又称为旋切管式反应器,是一种新型管式反应器,主要由筒体、反应腔、换热管、旋转轴、夹套、电机驱动装置等组成,材质主要为316不锈钢、C276哈氏合金等。动态管式反应器具有安全、节能、高效、智能等特点,在安全性、传质/传热能力、使用范围等方面具有一定优势。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年中国管道式反应器(管式反应器)市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,管式反应器适用场景广泛,可用于气相、气固相、固相、气液相、均液相等反应,如乙烯高压聚合、酯化反应、硝化反应等。我国管式反应器相关研究机构及生产企业有豪迈科技、安徽科芯、微井科技、湖北九裕环境、清华大学等。
2024年,应急管理部发布《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录(第二批)》,其中明确禁止27种化学品生产过程中采用间歇或半间歇釜式硝化工艺,替代工艺为微通道反应器、管式反应器或连续釜式硝化生产工艺,要求两年内改造完毕。在政策要求下,落后硝化工艺将面临强制淘汰,管式反应器作为其替代工艺之一,应用需求将进一步释放。
新思界
行业分析人士表示,管式反应器具有安全性高、反应速度快、换热效率高等特点,随着工业化进程加快,市场对工业设备的安全性、高效性和准确性等要求与日俱增,在此背景下,管式反应器将加速替代传统工艺设备。管式反应器硝化工艺是落后硝化工艺重要改造方向,为满足日益升级的市场需求,管式反应器也将持续优化升级。