空管反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长,如丙烯二聚的反应器管长以千米计。反应器的结构可以是单管,也可以是多管并联;可以是空管,如管式裂解炉,也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管,以进行多相催化反应,如列管式固定床反应器。通常,反应物流处于湍流状态时,空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体)。
在化工生产中,连续操作的空管反应器可以近似看成是理想活塞流,又称平推流或置换流(PFR)反应器。它既适用于液相反应,也适用于气相反应。当用于液相反应和反应前后无物质的量变化的气相反应时,可视为恒容过程;当用于反应前后有物质的量变化的气相反应时,为变容过程。如果在反应过程中利用适当的调节手段使温度基本维持不变,则为恒温过程,否则就为非恒温过程。管式流动反应器内非恒温操作可分为绝热式和换热式两种。空管反应器多数采用连续操作,少数采用半间歇操作,很少使用间歇操作。