Kimyoviy reaktor nima? kimyoviy reaktor turlari

kimyoviy reaktsiya reaktivlar konvertatsiya olib keladi bir jarayon. Bu boshlang'ich boshqa bir yoki bir necha mahsulotlarni hosil o'zgarishlar bilan xarakterlanadi. Kimyoviy reaksiyalar turli bo'ladi. Bu reaktivlar, natijada moddaning, sharoitlar va sintez, parchalanish, joyidan, izomerizasyonu,-kislotasi ishqor, redoks, va hokazo va organik jarayonlarning vaqt turiga bog'liq bo'ladi.

Kimyoviy reaktor yakuniy mahsulotni ishlab chiqish maqsadida reaktsiyalarni olib borish uchun mo'ljallangan tank bor. Ularning dizayn turli omillarga bog'liq va eng faol tarzda xarajatli maksimal hosil berishi lozim.

turlari

kimyoviy reaktor uch asosiy asosiy modellari mavjud:

• Ommaviy ish.
• Doimiy karıştırmalı tank (HPM).
• Plug-oqimi reaktori (PFR).

Bu asosiy modellari kimyoviy jarayon talablariga muvofiq o'zgartirish mumkin.

Ommaviy ish reaktor

Ushbu turdagi kimyoviy birliklari ayrim polimerleşme jarayonlar kabi, bir kichik ishlab chiqarish, uzoq reaktsiya vaqti yoki eng yaxshi selektiv erishiladi Klaster jarayonlarida qo'llaniladi.

Shu maqsadda, masalan, tarkibi hayajonlangan, zanglamas po'latdan kema ichki ishchi, pichoqlar, gaz pufakchalari yoki nasoslar orqali bo'ladi. Harorat nazorat qilish eşanjör orqali issiqlik almashish kurtkalar, sug'orish muzlatgichlar yoki yurishi orqali amalga oshiriladi.

Ommaviy ish reaktor hozirda kimyo va oziq-ovqat ishlash sanoati ishlatiladi. u doimiy va alohida jarayonlarini birlashtirish zarur, chunki ularning avtomatlashtirish va optimallash, murakkabligi yaratadi.

Yarim-partiyasi kimyoviy reaktor uzluksiz va ommaviy usullari ish birlashtirish. A Biyorektördeki, masalan, vaqti-vaqti bilan yuklanadi va doimiy ravishda ko'tarilishi kerak karbonat angidrid, relizlar etiladi. doimiy ravishda amal emas, agar reaktivlar biri, xlor gaz bo'lsa Xuddi shunday, klorlama reaktsiya, uning asosiy qismi bug'lanadi qachon.

bir karıştırıcı yoki uzluksiz oqim bilan, birinchi navbatda, kimyoviy reaktor yoki uzluksiz metall kema ishlatiladigan katta ishlab chiqarish hajmini ta'minlash.

Doimiy karıştırmalı tank reaktori

suyuq reaktivlar zanglamas po'latdan bir qo'pol oziklanadi. qo'zg'ab, ularning ish pichoqni to'g'ri hamkorligini ta'minlash. Shunday qilib, reaktor, bu turdagi reaktsiya doimo birinchi ombori (vertikal, po'lat) oziklanadi, keyin ular bir vaqtning o'zida diqqat har idishda aralashtirib, keyingi ichiga olish. tarkibi-da aralashmasidan yagona hisoblanadi tizimida har bir idishda bir butun konsentratsiyasi konteyner konteyner o'zgaradi deb.

reaktiv diskret miqdori tank (yashash vaqti) o'tkazadigan, vaqt o'rtacha miqdori oqimi Bunga o'rtacha hajmli kursi idish hajmini bulish bilan oddiygina hisoblanishi mumkin. Reaksiya tugagandan kutilgan foiz Kimyoviy kinetik yordamida hisoblanadi.

zanglamas yoki qotishmalar va emal qoplangan yasalgan.

DMI ba'zi muhim jihatlari

Barcha hisoblar ideal aralashmasi asosida amalga oshiriladi. reaktsiya final kontsentratsiyasi bilan bog'liq bir stavka davom. muvozanatli, oqim darajasi aks holda havzasi to'liq yoki bo'sh emas, oqim tezligiga teng bo'lishi kerak.

bir necha ketma-ket yoki parallel HPM bilan ishlash uchun, tez-tez, iqtisodiy qulay. besh yoki olti dona bir sharshara to'plangan zanglamas bir topingan oqim reaktori sifatida muomala mumkin. Bu birinchi qism yuqori reagentlar kontsentratsiyasi va, binobarin, yuqori reaktsiya tezligi bilan operatsiya qilish imkonini beradi. Shuningdek, suv havzasi o'rniga turli idishlarda o'tkazilgan jarayonlar, vertikal po'lat HPM bir necha bosqichlarini joylashtirilishi mumkin.

turli balandlikda vertikal bo'lish devorlari tomonidan bo'linadi gorizontal ko'p bosqichli ijro birligi ichida, orqali aralashmasi pog'onali oqadi.

reaktivlar sezilarli darajada oz karışabilen yoki qachon bir qarama-qarshi rejimida bir Portret bosqichda reaktori (shisha-astarli yoki zanglamas po'latdan) zichligi farq qiladi. Bu qaytar reaktsiya uchun samarali bo'ladi.

kichik suyultirilgan to'shak butunlay aralash bo'ladi. Yirik tijorat suyultirilgan-to'shak reaktori bir asos sifatida muntazam harorat lekin karışabilir harmanlarını va o'rnini davlatni ega va o'tkinchi bas oqadi.

Kimyoviy oqimi reaktor

PFR - bir yoki bir necha suyuq reaktivlar bir quvur yoki naycha orqali shimib, bu erda bir reaktor (zanglamaydigan po'lat). Ular, shuningdek, quvur oqimi deyiladi. Bu bir necha quvurlarni yoki quvur bo'lishi mumkin. reaktivlar bir uchi orqali doimiy to'ydirar va mahsulotlar boshqa kelgan qilinadi. Kimyoviy jarayonlar u aralashmasi o'tayotganda sodir.

PFR reaktsiya tezligi gradient tizimi: kirish juda yuqori, lekin reaktivlar va mahsulot hosildorligi kontsentratsiyasi kamayishiga bilan kontent uning tezligi sekinlashdi oshdi. Odatda, dinamik muvozanat erishiladi.

Odatda reaktori gorizontal va vertikal yo'nalishini bo'ladi.

zarur issiqlik, individual quvurlar kurtka yoki qobiq va kolba Eşanjör bayrok bo'lsa ishlatiladi. ikkinchi holda, kimyoviy moddalar uy-joy yoki truba ham bo'lishi mumkin.

katta diametri nasadkalar yoki shunga o'xshash jakuzi PFR va keng ishlatiladigan bilan metall konteyner. Ba'zi konfiguratsiyalar yilda hokazo kompleks issiqlik almashish, reaktor gorizontal yoki vertikal holatda va aksiyal va radial oqimini, bir necha pardalarni foydalaning.

moddalar bilan idishda sirt aloqani kuchaytirish uchun inert yoki katalitik zaharli moddalar bilan to'ldirilgan bo'lishi mumkin turfa xil reaktsiya.

PFR ahamiyati hisoblar hisobga vertikal yoki gorizontal siljishini tutmang, deb - bu muddat "topingan oqim" tomonidan ifoda etiladi. reaktivlar reaktori nafaqat kirish joriy mumkin. Shunday qilib, EPK yuqori samaradorligini erishish yoki uning hajmini va xarajatlarni kamaytirish mumkin. Ishlash PSC Shu hajmining NRM nisbatan odatda yuqori. reaktsiya piston, reaktor hajmi va vaqti teng qiymatlar uchun aralashtirish agregatlari nisbatan yakuniga yuqori foizini bo'ladi.

dinamik muvozanat

kimyoviy jarayonlar ko'pchilik uchun 100 foiz bejiz erishish mumkin emas. Ularning tezligi ortib tizimi, dinamik muvozanat (tarkibda jami javob yoki almashtirish sodir bo'lmasa,) yetib Hozir bu ko'rsatkich bilan kamayadi. eng tizimlarida muvozanat nuqtasi jarayoni kamida 100% tugatish hisoblanadi. Shuning uchun qolgan reagentlar ajratish yoki-mahsulotlar maqsad uchun, distillash kabi ajratish jarayonini qilish kerak bo'ladi. Bu reagentlar, ba'zan bunday Haber jarayon sifatida, masalan, jarayonning boshida qayta foydalanish mumkin.

EPK qo'llash

Plug oqimi reaktor keng miqyosda, tez, bir hil yoki geterogen reaksiyalarda, uzluksiz ishlab chiqarish jarayonlarini maqsadida, bir quvur o'xshash, tizimi orqali ularning harakati davomida birikmalar kimyoviy konvertatsiya qilish uchun foydalaniladigan va juda ko'p miqdordagi issiqlikni ozod qachon.

zavodida .. Residence vaqt - ideal PFR bir belgilangan yashash vaqti bor, ya'ni, vaqt t kelgan har qanday suyuqlik (piston), u vaqt t + r, τ da qoldiradi.

Ushbu turdagi kimyoviy reaktor vaqt uzoq vaqt davomida ishlashi yuqori darajalari, shuningdek, mukammal, issiqlik ega. PFR Kamchiliklari keraksiz harorati farqlari, va ularning yuqori qiymati olib kelishi mumkin jarayonida harorati monitoring qiyinligidir.

katalitik reaktor

Ushbu turdagi birliklari ko'pincha EPK shaklida amalga bo'lsa-da, ular ancha murakkab g'amxo'rlik talab qiladi. katalitik reaktsiya tezligi kimyoviy bilan aloqada katalizator miqdori mutanosib bo'ladi. mustahkam katalizator va suyuq reaktiv holda jarayonlar mavjud maydoni, kimyoviy moddalar va mahsulotlar kiritish tezligiga proportsional bo'ladi, va tanlash notinch aralashtirish mavjudligi bog'liq.

katalitik reaktsiya tez-tez aslida bir nechta qadam hisoblanadi. faqat boshlang'ich reaktivlar katalizator bilan reaksiyaga emas. u bilan munosabat va oraliq mahsulotlar ayrim.

Ular sinterleme, koklaştırılabilir va shunga o'xshash jarayonlar tomonidan o'chirilgan kabi katalizatorlar xulq, ayniqsa, yuqori neft-kimyo reaksiyalarda, shuningdek, bu jarayonda kinetiği muhim ahamiyatga ega.

yangi texnologiyalarni qo'llash

SAR biomassa konvertatsiya qilish uchun ishlatiladi. yuqori bosim reaktor tajribalarida foydalaniladi. ularda bosim 35 MPa erishish mumkin. bir necha katta kichikligini foydalanib, 0,5 600 soniya yashash vaqti farq qilishi mumkin. 300 ° C ortiqcha harorat erishish uchun, elektr isitish reaktor ishlatiladi. biomassa feed HPLC-nasoslar orqali amalga oshiriladi.

PSC aerozol nanoparticles

muhim sintez qiziqish va yuqori qotishmalarni va qalin film o'tkazgichlarda, jumladan, turli maqsadlar uchun, nanoparçacıklarda foydalanish mavjud elektronika sanoati. Boshqa ilovalar uzoq infraqizil va yadro magnit rezonansi magnit sezuvchanlik o'lchash, uzatish ichiga oladi. Bu tizimlar uchun bir nazorat zarracha hajmini ishlab chiqarish kerak bo'ladi. odatda 10 500 nm oralig'ida Ularning diametri.

Tufayli, ularning hajmi, shakli va bu zarrachalar yuqori solishtirma sirt maydoni kosmetik pigmentlar, pardalarida, katalizatorlar, kulolchilik, katalitik va fotokatalitik reaktor ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin. nanozarracha- Application misollar shinalari uglerod plomba uchun uglerod oksid sensorlar uchun SNO _2, jalb ₂ tolalar, SiO ₂ kolloid söz va optik tolalar, C o'z ichiga oladi, Fe kichik miqdorda qayd materiallar, Ni batareya va uchun, palladiy, magniy va vismut. Bu barcha buyumlar aerozol reaktor sintez qilinadi. Tibbiyotda, nanoparticles shuningdek miyaning ko'rish uchun, oldini olish va jarohat infektsiyalari, sun'iy suyak implantların davolash uchun ishlatiladi.

misol ishlab chiqarish

Argo oqimi ostida alumina zarralar uchun, bilan to'yingan metall RAC diametri 18 mm va 1000 ° C / s 1600 ° C haroratda 0,5 m, uzunligi soviydi. reaktori orqali gaz o'tish çekirdeklenme va alumina zarralar o'sishini keladi, deb. 2 dm ³ / min va bosim oqim darajasi 1 atm (1013 Pa) hisoblanadi. gaz sovutiladi va harakat zarracha bir muhim hajmini yetib qadar takrorlanadi uchun to'qnashuvi va bug 'molekulalar dan zarralar paydo bo'lishiga sabab bo'ladi, qaysi super to'yingan bo'ladi, deb. u to'yingan alyuminiy molekulalar zarralar haqida suyuqlikka aylanadi gaz orqali harakat qilib, ularning hajmini oshirish.