Wärmeaustauschmodus des Druckbehälterreaktors

Ein adiabatischer Reaktor ist ein idealer Reaktor, in dem kein Wärmeaustausch zwischen der Reaktionszone und der Umgebung stattfindet. Großindustrielle Reaktoren ohne Wärmeaustauscher in der Reaktionszone können als näherungsweise adiabatische Reaktoren angesehen werden, wenn der Wärmeaustausch mit der Außenwelt vernachlässigbar ist. Nicht-isothermer nicht-adiabatischer Reaktor Ein Reaktor, der Wärme mit der Außenwelt austauscht und eine Wärmerückführung im Reaktor hat, aber keine isothermen Bedingungen erreicht, wie z. B. ein röhrenförmiger Festbettreaktor. Der Wärmeaustausch kann in der Reaktionszone durchgeführt werden, wie beispielsweise einem gerührten Tank für den Wärmeaustausch durch einen Mantel, oder in einer Reaktionszone, wie beispielsweise einem mehrstufigen Reaktor für den Wärmeaustausch zwischen den Stufen. Sie bezieht sich hauptsächlich auf die Betriebstemperatur und den Betriebsdruck des Reaktors. Die Temperatur ist ein empfindlicher Faktor, der den Reaktionsprozess beeinflusst, und eine geeignete Betriebstemperatur oder Temperaturfolge sollte ausgewählt werden, damit der Reaktionsprozess unter optimalen Bedingungen abläuft. Beispielsweise sollte für reversible exotherme Reaktionen die Temperaturfolge zuerst hoch und dann niedrig sein, um sowohl die Reaktionsgeschwindigkeit als auch die Gleichgewichtsumwandlungsgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Der Reaktor kann bei Normaldruck, Überdruck oder Unterdruck (Vakuum) betrieben werden. Der Druckreaktor wird hauptsächlich für den Reaktionsprozess mit Gas verwendet. Eine Erhöhung des Betriebsdrucks trägt zur Beschleunigung der Gasphasenreaktion bei. Für die reversible Gasphasenreaktion mit einer reduzierten Gesamtmolzahl kann die Gleichgewichtsumwandlungsrate verbessert werden, wie bei synthetischem Ammoniak und synthetischem Methanol. Eine Erhöhung des Betriebsdrucks kann auch die Löslichkeit von Gas in Flüssigkeit erhöhen, so dass viele Gas-Flüssigphasen-Reaktionsverfahren und Gas-Flüssig-Festphasen-Reaktionsverfahren einen Druckbetrieb verwenden, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, wie z. B. die Oxidation von p-Xylol.