平推流反應(yīng)器（Plug Flow Reactor, PFR）
平推流（Plug Flow）的定義：
平推流是流動(dòng)反應(yīng)器的關(guān)鍵特性，指初始時(shí)刻進(jìn)入反應(yīng)器的任意兩個(gè)分子，將在相近時(shí)間內(nèi)流出反應(yīng)器。平推流反應(yīng)器（PFR）模型為反應(yīng)時(shí)間控制提供了有效手段，同時(shí)可優(yōu)化反應(yīng)物與產(chǎn)物的分離效果。除少數(shù)特殊應(yīng)用場(chǎng)景外，良好的平推流狀態(tài)是保障反應(yīng)器高性能的核心 —— 其意味著流體以時(shí)間有序的方式通過(guò)反應(yīng)器，且無(wú)返混現(xiàn)象。采用平推流化學(xué)技術(shù)的反應(yīng)器通常稱為平推流反應(yīng)器（PFR）。
平推流化學(xué)技術(shù)具備諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。盡管需根據(jù)具體反應(yīng)體系及應(yīng)用場(chǎng)景選擇適配的流動(dòng)反應(yīng)器類型，但該技術(shù)仍存在以下普遍
適用的核心優(yōu)勢(shì)：
- 1、反應(yīng)時(shí)間精準(zhǔn)可控：產(chǎn)物生成后即時(shí)從反應(yīng)器中移出，避免過(guò)度反應(yīng)；
2、反應(yīng)器體積利用率高：反應(yīng)物料不會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)滯留，單位體積反應(yīng)效率更優(yōu)； 3、反應(yīng)收率與產(chǎn)物純度優(yōu)異：依托高效的傳熱傳質(zhì)性能及產(chǎn)物即時(shí)移出機(jī)制，減少副反應(yīng)發(fā)生；
4、啟停損耗低：反應(yīng)器持液體積小，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)與停機(jī)清理過(guò)程中的物料損耗顯著降低。
平推流反應(yīng)器中平推流化學(xué)的濃度變化規(guī)律
平推流反應(yīng)器示意圖
- 流經(jīng)平推流反應(yīng)器（PFR）的流體可建模為：一系列無(wú)限薄的連貫 “液塞” 沿反應(yīng)器軸向流動(dòng)，每個(gè)液塞內(nèi)部組分均一，且與前后相鄰液塞的組成存在差異。
平推流化學(xué)的核心假設(shè)為：液塞在平推流反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)時(shí)，徑向方向?qū)崿F(xiàn)完全混合，而軸向方向（向前或向后）無(wú)混合現(xiàn)象。每個(gè)微分體積的液塞可視為獨(dú)立單元，等效于體積趨近于零的連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器（CSTR）。
平推流反應(yīng)器（PFR）內(nèi)反應(yīng)物與產(chǎn)物的關(guān)系
平推流反應(yīng)器（PFR）亦可與連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器（CSTR）組合使用，作為連續(xù)流動(dòng)工藝的組成部分。
什么是連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器（CSTR）？
