Дар нерӯгоҳи кимиёвӣ чӣ гуна аст? Намудҳои реакторҳои химиявӣ

Дар вокуниши химиявӣ раванди ки боиси ба Гузариш аз reactants аст. Ин аст, аз ҷониби тағйирот, ки итоъат як ё якчанд маҳсулоти дигар аз сар тавсиф карда мешавад. аксуламалҳои кимиёвии гуногун аст. Ин дар бораи ба намуди reactants, моддањои натиҷа, ба шароит ва замони синтез, decomposition, макон, isomerization, кислотаи-alkali, шишаи ва ғайра ва равандҳои органикӣ вобаста аст.

реакторҳои кимиёвии ҳастанд зарфи ки барои гузаронидани аксуламалҳои ба хотири рушди маҳсулоти ниҳоӣ. тарҳи онҳо вобаста омилҳои гуногун ва бояд ҳадди ҳосили бештар нархи ба таври самаранок таъмин намояд.

намуди

се модели асосии асосии реакторҳои кимиёвӣ вуҷуд дорад:

• Партияи.
• зарфи шӯр доимї (HPM).
• реактори сими-ҷоришавии об (PFR).

Ин моделҳо асосӣ мумкин аст, дар асоси талаботи раванди кимиё дигаргун карда шудааст.

реактори партияи

Дар воњидњои кимиёвии ин навъи дар равандҳои партияи дар истеҳсолоти хурд, дар як вақт вокуниши дароз ё дар беҳтарин интихобӣ аст, ба даст истифода бурда мешавад, чунон ки дар баъзе равандњои polymerization.

Бо ин мақсад, барои мисол, ки мӯҳтавои он Музтариб зарфи аз пӯлоди зангногир blades кории дохилӣ, футури газ ва ё ба воситаи насосҳои мебошанд. назорати Ҳарорат аст, ки тавассути jackets мубодилаи гармї, яхдон обёрӣ ё обкашї тавассути exchanger гармии анҷом дода мешавад.

реакторҳои партияи айни замон дар саноати кимиёвӣ ва коркарди озуқаворӣ истифода бурда мешавад. автоматизатсия ва беҳсозии онҳо мураккабӣ меорад, зеро он зарур аст, ки якҷоя равандҳои пайваста ва гусаста.

реакторҳои кимиёвӣ нимсола партияи якҷоя кор дар шеваи мунтазам ва партияи. A bioreactor, барои мисол, доранд, давра ба давра боргузори ва пайваста Варақаҳои гази карбон, ки бояд пайваста дур. Ба ин монанд, вақте ки вокуниши хлор, аз вақте ки яке аз reactants гази хлор аст, ки агар пайваста идора нест, ки ќисми зиёди онро бухор.

Барои таъмини ҳаҷми истеҳсоли калон реакторҳои асосан кимиёвӣ ё зарфи металлӣ пайваста бо stirrer ё ҷараёни пайваста истифода бурда мешавад.

Доимї реактори зарфи шӯр

reactants моеъ ба як контейнер аз пӯлоди зангногир лалмӣ. Барои таъмини ҳамгироии дурусти майса фаъолияти худ ба шӯр. Ҳамин тариқ, дар ин навъи реактор аз reactants пайваста ба обанбор аввал (вертикалӣ, пӯлоди) бархурдор шаванд, ва он гоҳ ба минбаъда даст, ҳамзамон бодиққат дар ҳар як зарфи омехта. Ҳарчанд таркиби омехтаи ягона аст, ки дар ҳар як зарфи дар низоми ҳамчун тамаркузи тамоми аз контейнер ба контейнер фарқ мекунад.

Маблағи миёнаи бор, ки маблағи алоҳида аз reactant риё, дар зарфи (вақт истиқомат) мумкин аст танҳо бо роњи таќсимкунии ҳаҷми зарф дар як Қурби миёнаи volumetric therethrough гардиши њисоб карда мешавад. фоизи пешбинигардида аз анҷом додани вокуниши истифода kinetics химиявї њисоб карда мешавад.

Дод аз зарфҳои аз пӯлоди зангногир ё хӯлаҳои ва enamelled.

Баъзе ҷанбаҳои муҳими DMI

Ҳамаи ҳисобҳо дар асоси як омехтаи беҳтарин анҷом дода мешавад. Дар вокуниши идома дорад дар сатҳи вобаста ба консентратсияи ниҳоӣ. Дар equilibrium, қурби ҷараёни бояд ба меъёри ҷараёни ба баробар бошад, дар акси ҳол ба обанбори пурра ё холӣ аст.

Аксар вақт аз ҷиҳати иқтисодӣ муфид барои кор бо якчанд HPM пайдарпай ва ё мувозии. зарфҳои аз пӯлоди зангногир ҷамъоварӣ ки дар каскади панҷ ё шаш адад метавонад ҳамчун як реактори гардиши сими рафтор. Ин имкон медиҳад, агрегати аввал бо консентратсияи баланди реагентњо ва аз ин рӯ, суръати реаксияи олї амал мекунанд. Ғайр аз ин, обанбор метавонад HPM пӯлоди якчанд марҳилаҳои амудӣ ба ҷои равандҳои гузаронида дар зарфҳои гуногун дода мешавад.

Дар уфуқӣ воҳиди иҷрои multistage partitioned бо деворҳои ҳиҷобест амудии баландии гуногун, ба воситаи он омехта ҷараёнҳои Силсиланеругоњњои.

Вақте, ки reactants суст miscible ё назаррас дар Зичии як реактори multistage амудӣ (-шиша ки астарашон ё зангногир пӯлод) дар як ҳолати countercurrent фарқ мекунанд. Ин барои аксуламалҳои reversible самаранок аст.

Дар бистар хурд fluidized пурра омехта аст. Калон реактори fluidized-бистари тиҷоратӣ дорад, ҳарорати асосан либоси вале омезиши miscible ва давлат superseded ва transient ҷараёнҳои therebetween.

реактори ҷараёни химиявї

PFR - як реактори (аз пӯлоди зангногир), ки дар он як ё моеъ бештар reactants доранд, тавассути қубур ё Ќўрѓонтеппа насос. Онҳо низ ҷараёни каналӣ номида мешавад. Он метавонад қубурҳои сершумор ё найҳои доранд. Дар reactants пайваста ба воситаи яке аз охири лалмӣ ва маҳсулоти аз дигар омад. равандҳои кимиёвӣ ҷои он омехтаи мегузарад.

Дар PFR суръати реаксияи системаи градиенти: ба Мусофире хеле баланд аст, вале бо кам кардани консентратсияи reactants ва ҳосили маҳсулоти зиёд кардани маводи бозмедорад суръати он. Одатан, equilibrium динамикӣ ба даст аст.

Хос ба самти уфуќї ва амудии реактори мебошанд.

Вақте, ки интиқоли гармии талаб, найҳои инфиродї ба болопӯш ё ниҳонӣ ва гармии Ќўрѓонтеппа exchanger ҷойгир истифода бурда мешавад. Дар ин ҳолат, аз кимиёвӣ карда мешавад, ки дар манзил ва ё дар қубур.

Контейнерьо филизи бо nozzles диаметри калон ё PFR bathtubs монанд ва ба таври васеъ истифода бурда мешавад. Дар баъзе конфигуратсияҳое истифода гардиши axial ва Радиал, мембранаҳо сершумор бо гармиивазкунакҳои маҷмӯӣ, мавқеи уфуқӣ ё амудии реактори ва ғайра.

Зарфи як reagent метавонад бо ин бора particulate ѓайрифаъол ё каталитикї пур баланд бардоштани алоқа interfacial дар вокуниши гетерогенӣ.

Аҳамияти ин PFR аст, ки ҳисобу Оё ба инобат гирифта сайёри амудӣ ё уфуқӣ не - ин бо истилоњи "ҷараёни сими» маънӣ. Дар reactants метавон ба реактори на танҳо Мусофире љорї карда мешавад. Ҳамин тавр, мумкин аст, ки ба даст овардани самаранокии олии EPA ва ё кам кардани андоза ва арзиши он. КУИ иҷрои одатан баландтар аст аз он ки аз ИЗТ ҳаҷми ҳамон аст. Барои арзишҳои баробар ҳаҷми ва вақти дар реакторҳои вокуниши поршен як фоизи баланди хатми нисбат ба унсурҳои омехта доранд.

equilibrium динамикӣ

Зеро дар аксари равандҳои кимиёвӣ ғайриимкон аст, ки ба даст овардани 100 фоиз ба итмом. суръати онњо бо афзоиши ин нишондиҳанда то лаҳзае, ки системаи тавозуни динамикии (чун вокуниш умумии ё тағйир дар ҳайати ҳақиқат рух надорад) мерасад коҳиш меёбад. Дар банди соҳибадолат дар аксари системаҳои камтар аз 100% ба итмом расонидани раванди аст. Аз ин сабаб он ба раванди ҷудогона ба монанди distillation, барои ҷудо кардани реагентњо боқимонда ё аз ҷониби-маҳсулоти мақсадноки зарур аст. Ин реагентњо баъзан дар ибтидои ин раванд мавриди мулоҳиза мешавад, мисол, ба монанди раванди Haber.

Ба ариза дар EPA

реакторҳои ҷараёни сими барои табдилёбии химиявии пайвастагиҳои ҳангоми ҳаракати онҳо ба воситаи система истифода шавад, монанди як Ќўрѓонтеппа, бо мақсади-калон, аксуламалҳои рӯза, якхела ё гетерогенӣ, равандҳои истеҳсолӣ пайваста ва ҳангоми озод миқдори зиёди гармӣ.

.. вақти истиқомат дар ниҳол - The беҳтарин PFR дорои як вақт зисти доимї, яъне, ягон моеъ (поршен) ташрифоваранда дар вақти т, он ки дар вақти т + τ, ки дар он τ тарк мекунад.

реакторҳои химиявии ин навъи молики сатҳи баланди иҷрои тӯли муддати дароз аз вақт, инчунин ба гаравгиранда додани гармии некӯ. Дар нуқсонҳои PFR мушкилии назорати ҳарорати раванди ки метавонад ба фарќияти њарорат номатлуб, ва нархи баландтар худ боиси аст.

реакторҳои каталитикї

Ҳарчанд адад аз ин навъи аксаран дар шакли EPA амалӣ, ки онҳо талаб нигоҳубини мураккаб бештар. Меъёри вокуниши каталитикї мутаносибан ба маблағи катализатор дар тамос бо маводи кимиёвӣ мебошад. Дар сурати аз як катализатор сахт ва моеъ reactant мутаносибан ба суръати равандҳои минтақаи мавҷуда, ворид намудани кимиёвӣ ва маҳсулоти аст, ва интихоби вобаста ба ҳузури сайёри ноором.

Дар вокуниши каталитикї аст, дар асл, аксар вақт як чанд-қадами. На танҳо ба reactants аввал бо катализатори муносибат. Бо ӯ муносибат ва баъзе аз intermediates.

Дар рафтори catalysts аст, низ дар kinetics ин раванд муҳим, махсусан дар аксуламалҳои нафту баланд, зеро онҳо аз тарафи sintering, коксшаванда аст ва равандҳои монанд ғайрифаъол.

Татбиқи технологияҳои нав

КДМ аст, ки барои табдили биомасса истифода бурда мешавад. Дар таҷрибаҳо аз реакторҳои фишори баланд истифода бурда мешаванд. Ба фишори онҳо метавонад 35 MPa мерасад. Бо истифода аз андозаи гуногун барои фарқ вақти истиқомат аз 0,5 то 600 сония. Барои расидан ба ҳарорати зиёда аз 300 ° C аст, ки бо реакторҳои electrically тафсон истифода бурда мешавад. хўроки биомасса бо HPLC-насосҳои анҷом дода мешавад.

nanoparticles aerosol КУИ

аст, ба манфиати назаррас дар синтези ва истифодаи nanoparticles барои мақсадҳои гуногун, аз ҷумла хӯлаҳои баланд ва барандаи филми қабати барои ҷо саноати электроника. барномаҳои дигар иборатанд аз ченкунии дучор магнитӣ, интиқоли барқ дар њамоњангї магнитӣ дур инфрасурх ва ядроӣ. Зеро ин системаҳо он ба истеҳсоли андозаи ҳиссачаи назорат зарур аст. диаметри онњо одатан дар доираи аз 10 то 500 Н.М..

Вобаста ба ҳаҷм, шакл ва минтақаи баланди сатҳи мушаххас дар ин зарраҳо онҳо метавонанд барои истеҳсоли pigments косметикӣ, мембранаҳо, catalysts, ceramics, каталитикї ва реакторҳои photocatalytic истифода бурда мешавад. намунаҳои Истифодаи nanoparticles дохил SnO ₂ санҷандаҳоро оксиди карбон, и ₂ нахи, SiO ₂ silica colloidal ва нахи оптикӣ $ C барои fillers карбон дар шина, Фе барои маводи сабти, батарея Н.И ва, ба миқдори хурдтар, палладий, магний ва висмут. Ҳамаи ин мавод дар реакторҳои aerosol синтез. Дар тибби, nanoparticles, ки барои пешгирӣ ва табобати бемориҳои сироятии меёбанд, implants устухон сунъӣ, инчунин барои Imaging аз мағзи истифода бурда мешавад.

истеҳсоли намунаи

Зеро ки зарраҳои гилхок зери наҳр argon, тофта, бо ин металл аст, ки дар RAC сард 18 мм дар диаметри ва 0,5 м дароз, ки ҳарорати 1600 ° C дар 1000 ° C / с. Тавре ки аз гузариш газ тавассути реактори меояд nucleation ва афзоиши зарраҳои гилхок. Қурби ҷараёни 2 ДМ ³ / дақ ва фишори 1 банкомат (1013 ТҶ) мебошад. Тавре ки аз газ аст, сард ва ҳаракати supersaturated мегардад, ки боиси пайдоиши зарраҳо аз collisions ва молекулаҳои буғ ба такрор то зарра андозаи муҳим мерасад. Тавре ба воситаи гази молекулаҳои алюминий supersaturated дар зарраҳо ьамъ кардан бармеангезад, баланд бардоштани андозаи худ.