连续搅拌挡板反应器CSTR连续搅拌挡板反应器是一种集成连续流操作与高效混合功能的经典化工设备,通过在搅拌釜内设置挡板结构破除流体涡流,强化传质效率与反应均匀性,广泛应用于化工、医药、环保等领域的连续化生产。
其核心结构包括圆柱形反应釜体(材质可选不锈钢、玻璃或钛合金,容积通常为 50L-50m3)、搅拌系统(含电机驱动的桨式 / 涡轮式搅拌器,转速 50-1500r/min 可调)、4-6 块垂直挡板(沿釜壁均匀分布,宽度为釜径的 1/10-1/12)、连续进料 / 出料管路(配备转子流量计与控制阀)、夹套式温控装置(工作温度 - 50℃至 300℃)及在线监测系统(pH、浓度传感器等)。部分大型设备增设导流筒,引导流体形成有序循环。
工作时,反应物经进料口连续注入釜体,搅拌器旋转产生径向流动,挡板则阻断圆周方向的涡流,迫使流体沿釜壁与搅拌轴之间形成上下翻腾的轴向混合流,使釜内物料混合时间缩短至 30-120 秒,浓度均一性偏差小于 2%。反应后的物料通过溢流或泵出方式连续排出,通过调控进料速率与搅拌强度,可稳定控制物料停留时间(5-60 分钟),维持反应体系处于稳态。例如,在有机酸发酵过程中,挡板可使氧气传质系数提升 40%,菌体浓度较无挡板体系提高 25%。
应用领域表现突出:精细化工中用于染料中间体的连续磺化反应,产物纯度达 98% 以上,副产物减少 15%;医药领域适配抗生素的连续发酵,如生产中菌体密度稳定在 8-10g/L,批次间差异小于 3%;环保工程中用于含重金属废水的连续化学沉淀,处理量 5-50m3/h,重金属去除率维持在 99% 以上。
连续搅拌挡板反应器CSTR
其显著优势在于:挡板与搅拌协同作用使混合效率较无挡板反应器提升 30%-60%,有效消除局部浓度与温度梯度;连续化操作减少间歇生产的辅助时间(如装料、卸料),设备利用率提高 20%-30%;结构简单易放大(从实验室小试到工业大生产无缝衔接),且可通过多釜串联优化反应进程。作为化工连续生产的基础设备,其兼顾灵活性与稳定性,是实现规?;咝Х从Φ暮诵淖爸谩?/span>