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I reattori tubolari possono avere una parete singola ed essere riscaldati con un forno elettrico esterno oppure possono essere incamiciati per il riscaldamento o il raffreddamento con un fluido termovettore circolante. I forni esterni possono gestire una zona di riscaldamento o tre zone di riscaldamento, a seconda che si abbia una reazione che richiede un gradiente termico o meno.

I reattori tubolari sono vuoti e possono essere usati come tali per reazioni omogenee, o inserendo un catalizzatore o altre particelle solide per reazioni eterogenee. Tra le varie opzioni è possibile acquistare supporti superiori e inferiori per trattenere le particelle in posizione. Il supporto sulla parte superiore spesso include materiale inerte che funge da sezione di preriscaldamento. Il preriscaldamento può essere effettuato anche con un canale a spirale interno per mantenere i reagenti in ingresso vicino la parete riscaldata.

E’ spesso necessario dimensionare un reattore tubolare in modo che sia sufficientemente grande da contenere da 8 a 10 particelle di catalizzatore nel diametro e avere una lunghezza di almeno 40-50 volte i diametri delle particelle. Il rapporto lunghezza/diametro può essere variato per studiare l'effetto della lunghezza del letto del catalizzatore dotando il reattore di "bobine" poste nella parte inferiore del reattore per modificare questo rapporto. I reattori tubolari sono personalizzabili e possono essere realizzati in varie lunghezze e diametri e progettati per varie pressioni, temperature e materiali di costruzione.

Il flusso di un reattore tubolare può essere verso l'alto o verso il basso, questo in funzione della natura fisica dei reagenti e al tipo di reazione che si intende effettuare. Il flusso bifase può essere in controcorrente verso l'alto, controcorrente (liquido verso il basso, gas verso l'alto) o, più comunemente, verso il basso in corrente.