管道式反應(yīng)器即管式反應(yīng)器，是一種呈管狀、高徑比大于100的連續(xù)操作反應(yīng)器。管式反應(yīng)器可呈單管結(jié)構(gòu)，也可以是多管并聯(lián)結(jié)構(gòu)，管又分為空管和填充管，填充管內(nèi)通常填充顆粒狀催化劑。
在分類上，管式反應(yīng)器具有水平管式反應(yīng)器、盤(pán)管式反應(yīng)器、立管式反應(yīng)器、U形管式反應(yīng)器、多管并聯(lián)管式反應(yīng)器、多管串聯(lián)反應(yīng)器、內(nèi)螺旋管式反應(yīng)器等類型。其中水平管式反應(yīng)器適用于氣-氣之間或液-液之間反應(yīng)；立管式反應(yīng)器適用于液體反應(yīng)，以及液相氧化反應(yīng)、液相氨化反應(yīng)等。
管式反應(yīng)器屬于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)物分子在管式反應(yīng)器內(nèi)停留的時(shí)間相同，因此反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物濃度和化學(xué)反應(yīng)速度不隨時(shí)間變化而變化，此外管式反應(yīng)器還具有比表面積大、容積效率高、返混小、反應(yīng)速度快、流速高、換熱效率高等特點(diǎn)。
動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器又稱為旋切管式反應(yīng)器，是一種新型管式反應(yīng)器，主要由筒體、反應(yīng)腔、換熱管、旋轉(zhuǎn)軸、夾套、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置等組成，材質(zhì)主要為316不銹鋼、C276哈氏合金等。動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器具有安全、節(jié)能、高效、智能等特點(diǎn)，在安全性、傳質(zhì)/傳熱能力、使用范圍等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。
管式反應(yīng)器適用場(chǎng)景廣泛，可用于氣相、氣固相、固相、氣液相、均液相等反應(yīng)，如乙烯高壓聚合、酯化反應(yīng)、硝化反應(yīng)等。我國(guó)管式反應(yīng)器相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)有豪邁科技、安徽科芯、微井科技、湖北九裕環(huán)境、清華大學(xué)等。
2024年，應(yīng)急管理部發(fā)布《淘汰落后危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備目錄（第二批）》，其中明確禁止27種化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中采用間歇或半間歇釜式硝化工藝，替代工藝為微通道反應(yīng)器、管式反應(yīng)器或連續(xù)釜式硝化生產(chǎn)工藝，要求兩年內(nèi)改造完畢。在政策要求下，落后硝化工藝將面臨強(qiáng)制淘汰，管式反應(yīng)器作為其替代工藝之一，應(yīng)用需求將進(jìn)一步釋放。
管式反應(yīng)器具有安全性高、反應(yīng)速度快、換熱效率高等特點(diǎn)，隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，市場(chǎng)對(duì)工業(yè)設(shè)備的安全性、高效性和準(zhǔn)確性等要求與日俱增，在此背景下，管式反應(yīng)器將加速替代傳統(tǒng)工藝設(shè)備。管式反應(yīng)器硝化工藝是落后硝化工藝重要改造方向，為滿足日益升級(jí)的市場(chǎng)需求，管式反應(yīng)器也將持續(xù)優(yōu)化升級(jí)。