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       放熱和移熱速率對系統(tǒng)中所具有的溫度進行標繪而得到的（若為自熱操作，可說成為系統(tǒng)本身持有的溫度）的曲線只有在所考慮的反應系統(tǒng)中當其整個系統(tǒng)內物料的溫度到處都相同或大致相同時才有意義，例如單個連續(xù)攪拌釜式反應器中的情況即是。

       在管式反應器中情況則根本不同。這是由于對放熱反應而言，除非有有效的外部冷卻，否則，反應器中的溫度將沿著反應器長度而不斷上升。盡管如此，在這樣的反應器中，仍可能出現另一種定常狀態(tài)的現象。在所有型式反應器中，其必要的條件是存在著某種歷程，即反應過程中某一階段放出的熱量能逆向傳遞到前一階段，因此造成了在上部和下部穩(wěn)定態(tài)間轉變的可能性。

       在連續(xù)攪拌釜式反應器的情況下，反饋歷程可以很自然認為是由于混和導致的結果。而在管式反應器的情況下，反饋是由于以下二種情況之一所引起：

       （1）其一是在與反應物流動相反的方向上發(fā)生很大程度的熱傳導；

       （2）另一是通過熱交換器的作用，在反應器流出的熱流體和流進的冷流體之間有熱量的傳遞。

       如果上述兩種歷程沒有一個是有效的，反應就將停止，也就是反應系統(tǒng)將倒退下降到一個很低的恒定狀態(tài)，在那里，反應速率是可以忽略的，且系統(tǒng)的溫度僅略高于進口冷流體的溫度。不但如此，這種熄火甚至可能發(fā)生在使用了熱交換器的場合，例如當熱交換器表面逐漸積垢，以致反應器進口氣體的溫度下降至低于某一臨界水平。

       第一種歷程的例子可在某些類型的催化反應和燃燒反應中見到?，F考慮氨或甲醇的氧化，它是把蒸氣-空氣混合物分別地通過鉑或銀網層組而進行反應的。在這兩個例子中，即借助于催化劑本身的導熱性而提供反饋作用的。在這兩個例子中，同樣也存在兩種定常狀態(tài)：一種是需要的，也就是當催化劑處于熾熱狀態(tài)時，反應物幾乎全部轉化的狀態(tài)：另一種是不需要的也就是當催化劑處于冰冷的狀態(tài)時反應物幾乎不轉化的狀態(tài)。為了達到上部的一種定常狀態(tài)，催化劑最初必須起燃（例如使用一種吹管），而且只有在催化劑保持活化狀態(tài)時才能持在上部狀態(tài)（上面兩個例子在正常情況下都是這樣的）?？膳c胺和甲醇的氧化反應相對比的例子是異丙醇在銅催化劑上的氧化過程，這個過程如果條件不滿足時就容易發(fā)生熄火。

       燃燒的例子則稍有不同，它是通過反應流體本身發(fā)生逆向熱傳導而不是通過催化劑傳導的（實際上游離自山基的逆向擴散也起一部分作用）。當反饋作用并不發(fā)生到足夠的程度時，從噴嘴進入反應區(qū)的冷氣體無法達到著火溫度以致它吹熄了火焰。

       關于反饋的第二種歷程，如前所述是借助于進出口流體之間的熱交換。這在工業(yè)反應器中是得到廣泛采用的，因為它可以使這樣的反應器實現局部或全部自熱，從而減少對其它能源來源的需求。例如在氨的合成中，就是使進入的冷氣流通過置于催化劑床層中的許多管子，氣體在管中被加熱升高到某一溫度，使得當氣體離開加熱管進入催化劑床層進行反應時，反應速率已高到足以符合經濟操作的要求。

       在這種型式反應器中的溫度分布已作圖示于圖46。在圖46中，下面的一根曲線代表氣流自下而上通過熱交換器管內進行預熱時的溫度分布，而上面的一根曲線代表氣流自上而下通過催化劑床層時所發(fā)生的溫度變化。后者由于在反應初期反應所放出的熱量大于熱交換移去的熱量，所以表現出溫度上升；而當達到反應器下部時，由于反應物逐漸耗盡，熱交換量超過反應放出的熱量，氣體溫度逐漸下降至出口時溫度（該氣流出口溫度當然高于冷氣體進口溫度，當從系統(tǒng)整體來看沒有熱量損失時，其差值僅取決于反應的程度、反應熱和諸比熱值）。

       從這些溫度分布的計算，可得出兩個重要的結論：（1）當在已知的一組條件下，存在有某一傳熱系數的最小值，小于它，反應將會停止；（2）為了維持反應的進行，必須逐漸增加熱交換能力，以補償催化劑逐漸變質所導致的影響。

       在后面我們將看到諸如氨的合成等反應中，其最優(yōu)溫度序列是沿著催化劑床層高度逐潮下降的溫度。顯然在上面已描述的逆向流動系統(tǒng)的反應器型式中是無法達到這一溫度序列的。在這種型式的反應器中，可以期望的最佳狀況，是使反應器中相應于圖46所示的溫度最高峰的右面那一部分，進行最優(yōu)序列的近似化。另一種方法是使反應器的操作方式作根本的改變，諸如導入‘冷激氣流’，這將在后面加以討論。