What is the Réaktor kimia? Rupa Réaktor kimiawi

Réaksi kimiawi ngarupakeun prosés nu ngabalukarkeun konversi réaktan. Hal ieu dicirikeun ku parobahan, nu ngahasilkeun hiji atawa leuwih produk sejenna ti mimiti. réaksi kimiawi nu rupa-rupa. Ieu gumantung kana jenis réaktan zat anu dihasilkeun, kaayaanana tur waktu sintésis, dékomposisi, kapindahan, isomerization, asam-alkali, rédoks, jsb jeung prosés organik.

Réaktor kimiawi nu tank dimaksudkeun pikeun mawa kaluar réaksi dina urutan pikeun ngamekarkeun produk ahir. Desain maranéhna gumantung kana rupa faktor na kedah nyadiakeun ngahasilkeun maksimum biaya manner paling éféktif.

jenis

Aya tilu model dasar utama Réaktor kimia:

• Angkatan.
• diaduk tank kontinyu (HPM).
• reaktor colokan-aliran (PFR).

Ieu modél dasar bisa dirobah luyu jeung sarat tina prosés kimiawi.

reaktor angkatan

Unit kimia tipe ieu dipaké dina prosés tumpak dina hiji produksi skala leutik, hiji waktos réaksi panjang atanapi dimana selectivity pangalusna kahontal, saperti dina sababaraha prosés polimérisasi.

Pikeun tujuan ieu, contona, eusi nu aya agitated wadah stainless steel wilah kerja internal, gelembung gas atanapi ku cara maké numput. kadali hawa dilumangsungkeun via jaket bursa panas, kulkas irigasi atanapi ngompa ngaliwatan exchanger panas.

Réaktor angkatan ayeuna dipake di industri kimia jeung ngolah kadaharan. automation na optimasi maranéhna nyiptakeun pajeulitna, saprak éta perlu ngagabungkeun prosés kontinyu sarta diskrit.

Réaktor kimiawi semi-angkatan ngagabungkeun gawé di kontinyu sarta angkatan modeu. A bioreactor, contona, anu périodik dimuat tur mayeng Kaluaran karbon dioksida, nu kudu terus dipiceun. Nya kitu, nalika réaksi chlorination, nalika salah sahiji réaktan geus gas klorin, upami teu dikaluarkeun terus, anu bulk tina eta evaporates.

Pikeun mastikeun jilid produksi badag dipake Réaktor utamina kimiawi atanapi wadah logam kontinyu nu mibanda hiji stirrer atawa aliran kontinyu.

reaktor tank diaduk kontinyu

réaktan cairan anu fed ka wadahna stainless steel. Pikeun mastikeun interaksi ditangtoskeun tina agul dipake maranéhanana diaduk. Ku kituna, dina jenis ieu reaktor réaktan nu mayeng fed kana embung munggaran (vertikal, baja), sarta saterusna maranéhanana meunang kana saterusna, sakaligus taliti Pergaulan di unggal bejana. Sanajan komposisi campuran nyaeta seragam dina unggal tank dina Sistim salaku sakabeh konsentrasi beda-beda ti wadahna kana wadahna.

Jumlah rata-rata wayah éta jumlah diskrit of réaktan spends dina tank (waktu tinggal) bisa diitung saukur ku ngabagi volume wadahna dina hiji laju volumetric rata aliran therethrough. perséntase ekspektasi parantosan réaksina diitung ngagunakeun kinetik kimiawi.

Dijieunna tina bak stainless steel atawa alloy na enamelled.

Sababaraha aspék penting tina DMI

Kabéh itungan anu dipigawé dumasar kana hiji campuran idéal. réaksina proceeds dina laju nu patali jeung salaku konséntrasi ahir. Dina kasatimbangan, laju aliran kudu sarua jeung laju aliran, disebutkeun embung pinuh atawa kosong.

Mindeng ékonomis nguntungkeun pikeun digawe sareng sababaraha HPM serial atawa sajajar. tanghi stainless steel dikumpulkeun dina cascade tina lima atawa genep unit tiasa berperilaku salaku reaktor aliran colokan. Hal ieu ngamungkinkeun Unit pangheulana beroperasi kalawan konsentrasi luhur réagen jeung, konsékuénsina, laju réaksi luhur. Ogé, embung bisa ditempatkeun baja HPM sababaraha tahapan nangtung, tinimbang prosés anu dilakukeun di sagala rupa kapal.

Dina Unit palaksanaan multilengkah horizontal bagi ku tembok partisi nangtung tina jangkungna béda, liwat anu campuran ngalir Kampung Pulo.

Nalika réaktan nu kirang bisa leyur atawa substansi béda dina dénsitas réaktor multilengkah nangtung (kaca-dijejeran atanapi steel baja) dina mode countercurrent. Ieu mujarab pikeun réaksi bisa malik.

The ranjang fluidized leutik sagemblengna dicampur. reaktor fluidized-ranjang komérsial badag ngabogaan suhu substansi seragam tapi blends bisa leyur na kaayaan superseded na fana ngalir therebetween.

reaktor aliran kimiawi

PFR - a reaktor (stainless steel), wherein hiji atawa leuwih cair réaktan nu ngompa ngaliwatan pipa atawa tabung. Éta nu disebut oge aliran tubular. Bisa boga sababaraha pipa atawa tabung. Réaktan nu fed terus ngaliwatan hiji tungtung, sarta produk datangna ti nu sejen. prosés kimia lumangsung sakumaha eta pas campuran.

The PFR laju réaksi Sistim gradién: inlet pohara luhur, tapi ku ngurangan di konsentrasi réaktan jeung ngahasilkeun produk ngaronjat eusi slows speed na. Ilaharna, kasatimbangan dinamis kahontal.

Has anu orientasi horizontal sarta nangtung tina reaktor nu.

Sawaktos transper panas moderator, mangga teh tabung individu disimpen kana jaket atawa cangkang jeung tube panas exchanger dipaké. Dina kasus dimungkinkeun, bahan kimia bisa jadi boh dina perumahan atawa di pipa nu.

Peti tina logam ku nozzles diaméterna ageung atanapi PFR bathtubs sarupa jeung loba dipaké. Dina sababaraha konfigurasi make aliran axial na radial, sababaraha mémbran jeung exchanger panas terpadu, posisi horizontal atawa vertikal dina réaktor jeung saterusna.

Wadah jeung réagen hiji bisa jadi ngeusi mulya atawa katalitik masalah particulate ngaronjatkeun kontak interfacial dina réaksi hétérogén.

Pentingna tina PFR nyaéta yén itungan ulah tumut kana akun campur kode nangtung atawa horizontal - ieu anu dimaksud ku istilah "aliran colokan". Réaktan bisa diwanohkeun ka reaktor teu ukur inlet kana. Ku kituna, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngahontal efisiensi leuwih ti tépa atawa ngurangan ukuranana sarta ongkos. Performance bag I biasana leuwih luhur ti nu ti NRM tina volume sarua. Pikeun nilai sarua volume na waktos dina réaktor piston réaksi kudu perséntase luhur parantosan ti di aggregates Pergaulan.

kasatimbangan dinamis

Pikeun mayoritas prosés kimia mustahil pikeun ngahontal 100 persen parantosan. speed maranéhanana nurun kalawan paningkatan indéks ieu nepi ka momen nalika sistem anu ngahontal kasatimbangan dinamis (nalika total respon atawa parobahan dina wangunanna henteu lumangsung). Titik kasatimbangan di paling sistem nyaéta kirang ti 100% parantosan prosés. Ku sabab kitu perlu sangkan prosés separation kayaning distilasi, pikeun misahkeun nu réagen sésana atanapi ku-produk tina udagan. réagen ieu kadangkala bahannana tiasa dipaké deui dina awal prosesna, e.g., kayaning prosés Haber.

Aplikasi tina tépa

Réaktor aliran colokan dipaké pikeun konversi kimia sanyawa salila gerak maranéhanana ngaliwatan sistem, resembling tube a, keur kaperluan badag skala, réaksi gancang, homogen atanapi heterogen, prosés produksi kontinyu sarta nalika ngaleupaskeun jumlahna ageung panas.

The PFR idéal ngabogaan waktu tinggal tetep, nyaéta naon baé cair (piston) anjog dina waktu t, éta daun dina waktu t + τ, dimana τ - .. waktos tinggal di pabrik.

Réaktor kimia tipe ieu mibanda tingkat luhur kinerja ngaliwatan période ngalegaan tina waktu, kitu ogé mindahkeun panas alus teuing. The kalemahan PFR teh kasusah tina mantau suhu sahiji prosés anu bisa ngabalukarkeun béda suhu pikaresepeun, tur waragad maranéhanana luhur.

réaktor katalitik

Sanajan hijian tipe ieu mindeng dilaksanakeun di formulir teh tépa, maranehna menta perawatan leuwih kompleks. Laju réaksi katalitis sabanding jeung jumlah katalis dina kontak jeung bahan kimia. Dina kasus katalis padet tur réaktan cair nyaeta sabanding jeung laju prosés aréa sadia, anu ngasupkeun bahan kimia jeung produk, sarta Pilihan gumantung kana ayana ngagalura campur kode.

The réaksi katalitis sabenerna sering a multi-hambalan. Henteu ngan réaktan awal meta jeung katalis. Kalawan manehna meta jeung sababaraha antara.

Paripolah tina katalis oge penting dina kinetik proses ieu, utamana dina réaksi pétrokimia tinggi, sabab nu dinonaktipkeun ku sintering, coking jeung prosés sarupa.

Aplikasi téknologi anyar

SAR geus dipaké pikeun konversi biomassa. Dina percobaan di réaktor tekanan tinggi anu dipaké. Tekanan di antarana bisa ngahontal 35 MPa. Ngagunakeun sababaraha ukuran pikeun rupa-rupa jaman tinggal ti 0,5 ka 600 detik. Pikeun ngahontal suhu dina kaleuwihan 300 ° C dipaké kalawan Réaktor dipanaskeun listrik. feed biomassa anu dipigawé ku HPLC-numput.

nanoparticles aerosol bag I

Aya minat considerable dina sintésis tur pamakéan nanoparticles pikeun sagala rupa kaperluan, kaasup alloy tinggi sarta konduktor pilem kandel keur industri elektronika. aplikasi sejen kaasup ukur karentanan magnét, pangiriman di résonansi magnetik tebih infra red na nuklir. Pikeun sistim ieu perlu pikeun ngahasilkeun ukuran partikel dikawasa. diaméterna maranéhanana biasana di rentang 10 ka 500 nm.

Alatan ukuran maranéhanana, bentuk jeung aréa permukaan husus tinggi partikel ieu bisa dipaké pikeun ngahasilkeun pigmén kosmetik, mémbran, katalis, keramik, katalitik jeung réaktor photocatalytic. conto aplikasi tina nanoparticles kaasup SnO ₂ pikeun sensor karbon monoksida, TiO ₂ serat, SiO ₂ silika koloid sarta serat optik, C keur fillers karbon dina ban, Fe pikeun bahan rekaman, batré Ni na, dina jumlah leutik, palladium, magnésium sarta bismut. Kabéh bahan kasebut disintésis dina réaktor aerosol. Dina ubar, nanoparticles anu dipaké pikeun pencegahan sarta pengobatan inféksi tatu, implants tulang jieunan, kitu ogé pikeun Imaging otak.

conto produksi

Pikeun partikel alumina dina hiji aliran argon, jenuh kalayan logam ieu leuwih tiis di RAC 18 mm diaméterna na 0,5 m panjang tina suhu 1600 ° C dina 1000 ° C / s. Salaku petikan gas ngaliwatan reaktor asalna nucleation sarta pertumbuhan partikel alumina. Laju aliran 2 dm ³ / mnt na tekanan kasebut 1 atm (1013 Pa). Salaku gas anu tiis sarta gerakan janten supersaturated, anu ngabalukarkeun mecenghulna partikel tina collisions jeung molekul uap keur ulangan dugi partikel nu ngahontal ukuranana kritis. Sakumaha ngalir ngaliwatan gas molekul aluminium supersaturated ngembun on partikel, ngaronjatna ukuran maranéhanana.