3釜連續(xù)CSTR
3 釜連續(xù) CSTR(連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器)系統(tǒng)是由 3 個串聯(lián)的全混流反應(yīng)器構(gòu)成的連續(xù)化反應(yīng)裝置,通過多級串聯(lián)強化反應(yīng)深度與產(chǎn)物選擇性,廣泛應(yīng)用于需分步轉(zhuǎn)化或長反應(yīng)周期的化工過程,是連接單釜 CSTR 與管式反應(yīng)器的中間態(tài)高效設(shè)備。
其核心結(jié)構(gòu)以 3 個獨立 CSTR 為基礎(chǔ),每級釜體(容積通常為 50L-5m3)均配備攪拌器、擋板、夾套溫控系統(tǒng)及在線監(jiān)測模塊(pH、濃度傳感器),級間通過溢流管或計量泵連接,實現(xiàn)物料從第一釜至第三釜的連續(xù)流轉(zhuǎn)。系統(tǒng)集成總進料泵、分級出料閥及 PLC 控制系統(tǒng),可獨立調(diào)節(jié)每級釜的攪拌轉(zhuǎn)速(50-1500r/min)、溫度(-20℃至 300℃)與停留時間(單釜 5-60 分鐘,總停留時間 15-180 分鐘),部分設(shè)備增設(shè)級間物料循環(huán)管路,靈活調(diào)控返混程度。
工作時,反應(yīng)物經(jīng)總進料泵進入第一釜,在攪拌與擋板作用下形成全混流,完成初級反應(yīng)后通過級間輸送進入第二釜,繼續(xù)深化反應(yīng),最終在第三釜完成轉(zhuǎn)化并連續(xù)出料。三級串聯(lián)使整體流型從單釜的 “全混流" 向 “近似平推流" 過渡,停留時間分布寬度較單釜縮小 40%-60%,軸向返混系數(shù)降低至 0.1-0.3(單釜通常 > 1),可有效抑制可逆反應(yīng)中的逆反應(yīng)速率。
應(yīng)用領(lǐng)域中表現(xiàn)突出:精細化工領(lǐng)域用于苯酐合成鄰苯二甲酸二辛酯(DOP),三級串聯(lián)使酯化率從單釜的 85% 提升至 99.5%,且產(chǎn)物色澤降低 15 個 APHA 單位;醫(yī)藥領(lǐng)域適配抗生素發(fā)酵,通過第一釜菌體增殖、第二釜產(chǎn)物合成、第三釜后處理的分級調(diào)控,發(fā)酵效價提高 20%-30%;環(huán)保領(lǐng)域用于含氮廢水脫氮,第一釜硝化、第二釜反硝化、第三釜深度處理的組合工藝,總氮去除率達 92% 以上,處理量 5-100m3/h。
3釜連續(xù)CSTR
其顯著優(yōu)勢在于:分級調(diào)控每釜反應(yīng)參數(shù)(如溫度、催化劑濃度),適配復(fù)雜反應(yīng)的分步需求;較單釜 CSTR 提升轉(zhuǎn)化率 10%-30%,較同等長度管式反應(yīng)器降低設(shè)備阻力 30%;通過增減級數(shù)可靈活調(diào)整產(chǎn)能與反應(yīng)深度,且單釜故障不影響整體系統(tǒng)停機,運維成本降低 15%。作為連續(xù)化生產(chǎn)的模塊化解決方案,其兼顧全混流的穩(wěn)定性與多級串聯(lián)的高效性,是精細化工與生物醫(yī)藥領(lǐng)域規(guī)?;a(chǎn)的核心設(shè)備。