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連續反應的必要性及注意事項

        因為某些反應過程有易生成副產物的特性,不僅影響反應速率,甚至阻抑反應的進行。這在間歇反應和半連續反應中是無法解決的。以苯甲酸氧化脫羧制苯酚連續反應為例,焦油增長速度以間歇反應快,間歇工業生產時間多在7-8小時左右,這是造成率低、消耗高的關鍵所在。半連續反應是對間歇反應的改進,在反應時間短(如<20小時)情況下,其反應效率與連續反應并無區別。

        然而,當反應到20小時后焦油量迅速上升,35小時后,反應逐步惡化。該實驗也是半連續反應類型,估計其補加原料方式不夠均勻,時間間隔長,一次加量大。另外,其氣體分散不佳,空塔線速較低,故雖有高速攪拌裝置彌補了傳質效率,但苯酚的移出速度受到了影響,更重要的原因是該實驗采用的分析方法不成熟,造成焦油量及中性物誤差大,致使苯酚收率波動較大。

        采用的單級理想混和反應器具有液層淺和混和完全以及氣速大的特點,故利于苯酚的及時移出,減少其在液相中生成焦油的機會。同時,由于器內液相攪動劇烈,使苯甲酸銅分散度高,水解充分,加快了苯甲酸銅的分解速度,這就使另一途徑生成焦油的機會減少。根本的措施還在于實現反應物的連續出料,使器內焦油量維持在一個平衡濃度上,從而控制了焦油的進一步增長,保證了反應的順利進行。

        反應釜中反應體系溫度和物料的百分比含量是影響反應壓力的關鍵因素。因此,在反應器中防止物料的百分比含量過高、反應溫度過高的情況發生。另外,在溫度不變的條件下,調整反應物與溶劑的進料流量比可以在一定的范圍內控制反應器內壓力。如果在物料與溶劑的進料流量比保持不變的前提條件下,反應釜內壓力隨反應體系溫度變化而發生變化,即反應溫度上升,反應壓力也同步上升,反應溫度下降,反應壓力也同步下降。