Kimyəvi reaktorları nədir? kimyəvi reaktorlarının növləri

kimyəvi reaksiya reaktiv çevrilməsi səbəb olan bir prosesdir. Bu başlanğıc başqa bir və ya daha çox məhsul verir dəyişikliklər ilə xarakterizə olunur. Kimyəvi reaksiyaların müxtəlifdir. Bu reaktiv çıxan maddə, şərait və sintezi, parçalanma, kənar, izomerləşmə, turşu qələvi, reduksiya, və s. Və üzvi proseslərin zaman növündən asılıdır.

Chemical reaktorları son məhsul inkişaf etdirilməsi məqsədilə reaksiyalar həyata keçirilməsi üçün nəzərdə tank var. Onların dizayn müxtəlif amillərdən asılıdır və ən səmərəli şəkildə maksimum səmərə təmin etməlidir.

növləri

kimyəvi reaktorlarının üç əsas əsas modelləri var:

• Batch.
• Davamlı hərəkətə tank (HPM).
• Plug-flow reaktor (PFR).

Bu əsas modellər kimyəvi prosesinin tələblərinə uyğun olaraq dəyişdirilə bilər.

Batch reaktor

Bu tip kimyəvi bölmələri bir polimerləşmə prosesləri kimi, kiçik istehsal, uzun reaksiya vaxt və ya yaxşı seçicilik əldə olunur batch proseslərdə istifadə olunur.

Bu məqsədlə, məsələn, məzmunu həyəcanlı paslanmayan polad gəmi daxili iş bıçaq, qaz Bubbles və ya nasosları vasitəsilə var. Temperatur nəzarət qurğu vasitəsilə istilik mübadiləsi gödəkçələr, suvarma soyuducu və ya nasos vasitəsilə həyata keçirilir.

Batch reaktorları hazırda kimya və ərzaq emalı sənayesində istifadə olunur. davamlı və diskret prosesləri birləşdirmək lazımdır, çünki onların avtomatlaşdırılması və optimallaşdırılması, mürəkkəbliyi yaradır.

Semi-batch kimyəvi reaktorlarının davamlı və batch rejimi iş birləşdirir. A bio-reaktor, məsələn, vaxtaşırı dolu və davamlı davamlı çıxarılmalıdır karbon dioksid, relizlər olunur. davamlı idarə əgər reaktiv biri, xlor qazı zaman Eynilə, xlorlama reaksiya, bu toplu buxarlanır zaman.

bir qarışdırıcı və ya davamlı axını ilə, ilk növbədə kimya reaktorları və ya davamlı metal gəmi istifadə böyük istehsal həcmi təmin etmək.

Davamlı hərəkətə tank reaktor

maye reaktiv paslanmayan polad konteyner qidalanır. hərəkətə onların iş blade düzgün qarşılıqlı təmin etmək. Belə ki, reaktor bu növü reaktiv davamlı ilk anbarının (şaquli, polad) daxil qidalanır və onlar eyni zamanda diqqətlə hər bir gəmi ilə karıştırma, sonrakı almaq. tərkibi olsa da qarışıq vahid sistem hər tank bütün konsentrasiyası konteyner konteyner dəyişir kimi.

reactant diskret məbləği tank (yaşayış dəfə) ilə sərf zaman orta məbləği axını therethrough orta həcm dərəcəsi konteyner həcmi bölünməsi ilə sadəcə hesablanır bilər. reaksiya başa gözlənilən faiz kimyəvi kinetika istifadə etməklə hesablanır.

paslanmayan polad çənlərin və ya ərintilər və emaye istehsalı.

DMI bəzi mühüm aspektləri

Bütün hesablamalar bir ideal mix əsasında həyata keçirilir. reaksiya final konsentrasiyası ilə bağlı bir dərəcəsi gəlir. tarazlıq At, axın başqa anbarı tam və ya boş, axın bərabər olmalıdır.

bir neçə serial və ya paralel HPM ilə işləmək üçün tez-tez iqtisadi sərfəli. beş və ya altı ədəd bir şəlalə toplanmış Paslanmayan polad tanklar bir plug axını reaktoru kimi davranmaq bilər. Bu ilk vahid yüksək reagentlərin konsentrasiyası və, beləliklə, yüksək reaksiya dərəcəsi ilə fəaliyyət üçün imkan verir. Həmçinin, su anbarı əvəzinə müxtəlif gəmilərin edilən proseslərin, şaquli polad HPM bir neçə mərhələdən yerləşdirilə bilər.

müxtəlif hündürlüyü şaquli partition divarları ilə parçalanmış üfüqi çoxpilləli icra hissədə, vasitəsilə qarışıq cascades axır.

reaktiv əhəmiyyətli zəif karıştırılabilir və ya zaman əks-rejimində bir şaquli çoxpilləli reaktorunun (şüşə-astarlı və ya paslanmayan polad) sıxlığı fərqlənir. Bu geri reaksiyalar üçün qüvvəyə minir.

kiçik fluidized yataq tamamilə qarışıq. Böyük kommersiya axıcı yataqlı reaktor əhəmiyyətli dərəcədə vahid temperatur lakin karıştırılabilir qarışıqları və əvəz dövlət və keçici therebetween axır.

Chemical axını reaktor

PFR - Bir və ya daha çox maye reaktiv bir boru və ya boru vasitəsilə nəql orada bir reaktor (paslanmayan polad). Onlar həmçinin boru axını deyilir. Bir çox borular və ya borular ola bilər. reaktiv bir sonuna davamlı qidalanır və məhsulları başqa gəlir olunur. Chemical proseslər bu qarışıq keçir kimi baş verir.

PFR reaksiya sürət gradient sistemi: giriş çox yüksək, lakin reaktiv və məhsul gəlir konsentrasiyası azalması ilə content onun sürəti yavaşlatır artıb. Tipik olaraq, dinamik tarazlıq əldə edilir.

Tipik reaktorunun üfüqi və şaquli orientation var.

tələb olunan istilik transfer fərdi borular jaket və ya shell və boru regenerator yerləşdirilir zaman istifadə olunur. Sonuncu halda, kimyəvi mənzil və ya boru ola bilər.

böyük diametri nozzle və ya oxşar küvet PFR və geniş istifadə ilə metal qablar. Bəzi konfiqurasiyaları belə inteqrasiya istilik değiştiriciler, reaktorunun üfüqi və ya şaquli mövqeyi ilə ox və radial axını çox membranların istifadə edin.

bir reagent ilə gəmi ilə interfacial əlaqə artırmaq üçün inert və ya katalitik hissəciklər ilə dolu ola bilər heterogen reaksiya.

PFR əhəmiyyəti hesablamalar nəzərə şaquli və ya üfüqi qarışdırma etmirlər ki, - bu müddət "plug axını" ilə nəzərdə tutulur. reaktiv reaktor yalnız giriş daxil edilə bilər. Belə ki, EPA ali səmərəliliyinin nail olmaq və ya onun ölçüsü və xərcləri azaltmaq mümkündür. Performance PSC eyni həcmi MGM-in daha adətən yüksəkdir. reaksiya piston reaktorlarının həcmi və vaxt bərabər dəyərlər üçün qarışdırma aqreqatlar daha başa bir yüksək faiz olacaq.

dinamik tarazlıq

kimyəvi proseslərin əksəriyyəti üçün yüzdə 100 başa nail olmaq mümkün deyil. Onların sürəti artım sistemi dinamik tarazlıq (tərkibində ümumi cavab və ya dəyişiklik baş vermir zaman) çatır an bu göstərici ilə azalır. ən sistemlərində tarazlıq nöqtəsi prosesinin az 100% başa çatmasıdır. Bu səbəbdən də qalan reagentlər ayrı-ayrı və ya məhsulları hədəf, belə distillə kimi ayrılması prosesi etmək lazımdır. Bu reagentlər bəzən Haber proses kimi, məsələn, prosesin əvvəlində yeniden istifadə oluna bilər.

EPA tətbiqi

Plug axını reaktorları geniş miqyaslı, sürətli homogen və ya heterogen reaksiyalar, davamlı istehsal proseslərinin məqsədilə bir boru bənzər sistemi vasitəsilə hərəkət zamanı birləşmələrin kimyəvi dönüşüm üçün istifadə istilik böyük məbləğdə azad zaman.

bitki .. Residence dəfə - ideal PFR sabit yaşayış vaxt var, yəni, vaxt t gələn hər hansı bir maye (piston), bu vaxt t + τ, τ da yaradır.

Bu tip kimyəvi reaktorlarının vaxt uzun müddət üzərində performans yüksək səviyyəsi, eləcə də əla istilik vardır. PFR mənfi cəhətləri arzuolunmaz temperatur fərqləri və onların yüksək dəyəri gətirib çıxara bilər prosesin temperatur monitorinq çətinlik var.

katalitik reaktorları

Bu tip ədəd tez-tez EPA şəklində həyata keçirilir, baxmayaraq ki, onlar daha mürəkkəb qayğı tələb edir. katalitik reaksiya sürəti kimyəvi əlaqə katalizator məbləği mütənasibdir. möhkəm katalizator və maye reactant halda proseslər mövcud sahəsi, kimyəvi maddələr və məhsullar daxil sürəti mütənasib və seçim turbulent qarışdırma iştirakı asılıdır.

katalitik reaksiya tez-tez həqiqətən bir çox addımdır. yalnız ilkin reaktiv katalizator ilə reaksiya deyil. Onunla reaksiya və intermediates bəzi.

onlar sinter, kokslaşma və oxşar proseslər ləğv kimi katalizatorların davranış, xüsusilə yüksək neft-kimya reaksiyalar da bu prosesin kinetika vacibdir.

Yeni texnologiyaların tətbiqi

SAR biokütlə dönüşüm üçün istifadə olunur. yüksək təzyiq reaktorlarının təcrübələrində istifadə olunur. Onlara təzyiq 35 MPa edə bilərsiniz. çox ölçülü istifadə 0.5 600 saniyə yaşayış zaman fərqli. 300 ° C artıq temperatur nail olmaq üçün elektrik qızdırılıb reaktorlarının istifadə olunur. biokütlə feed HPLC-nasosları tərəfindən həyata keçirilir.

PSC aerozol nanohissəciklər

xeyli sintezi maraq və yüksək ərintilər və qalın film dirijorların daxil olmaqla, müxtəlif məqsədlər üçün nanohissəciklərin istifadə var elektronika sənayesi. Digər proqramları uzaq infraqırmızı və nüvə maqnit rezonans maqnetik həssas ölçülməsi, ötürülməsi daxildir. Bu sistemlərin üçün bir nəzarət hissəcik ölçüsü istehsal etmək lazımdır. adətən 10 500 nm intervalında Onların diametri.

Onların ölçüsü, forma və bu hissəciklərin yüksək xüsusi səthinin sahəsi kosmetik piqmentlər, membranların, katalizatorların, keramika, katalitik və fotokatalitik reaktorlarının istehsalı üçün istifadə edilə bilər. nanohissəciklərin tətbiqi nümunələri şinləri karbon doldurucular üçün karbonmonoksit sensorlar üçün Sno ₂ TiO ₂ liflər, SiO ₂ kolloid silisium və optik liflər, C daxildir Fe kiçik məbləğlər qeyd material, Ni batareya və üçün, palladium, maqnezium və bismut. Bütün bu materiallar aerozol reaktorlarının sintez olunur. Tibb, nanohissəciklər eləcə də beyin views üçün, qarşısının alınması və yara infeksiyaları, süni sümük implantları müalicəsi üçün istifadə olunur.

misal istehsal

bir arqon sel altında alüminium hissəciklər üçün ilə doymuş metal RAC 18 diametri mm və 0,5 m uzun, 1000 ° C / s temperatur 1600 ° C soyudulur. reaktoru vasitəsilə qaz keçid nukleasiya və alüminium hissəciklər artım gəlir. 2 dm ³ / dəq və təzyiq axın 1 atm (1013 Pa) təşkil edir. qaz soyudulur və hərəkət hissəcik kritik ölçüsü çatana qədər təkrar etmək toqquşma və buxar molekulları hissəciklər ortaya çıxmasına səbəb olan supersaturated olur kimi. Bu doymuş alüminium molekulların hissəciklər kondensasiya qaz vasitəsilə hərəkət kimi, onların ölçüsü artır.