Химиялық реакторлар не? химиялық реакторлар түрлері

химиялық реакция реагенттер айырбастау әкеледі процесс болып табылады. Ол бастап басқа бір немесе бірнеше өнім береді өзгерістер, сипатталады. Химиялық реакциялар әр түрлі болып табылады. Ол реагенттер түріне, нәтижесінде зат, синтез, ыдырау, ауыстыру, изомерлеу, қышқыл-сілтілік, редокс, т.б. және органикалық процестер жағдайында және уақытына байланысты.

Химиялық реакторлар соңғы өнімді дамыту мақсатында реакциялардың жүргізуге арналған бак болып табылады. Олардың конструкциясы әртүрлі факторларға байланысты және ең тиімді тәсілмен максималды кірістілігі қамтамасыз етуі тиіс.

түрлері

химиялық реакторларды үш негізгі негізгі модельдері бар:

• Batch.
• Үздіксіз арандатты танк (HPM).
• Plug-ағыны реактордың (ҚМС).

Бұл негізгі модельдер химиялық процесінің талаптарына сәйкес өзгертуге болады.

реактордағы

осы түріне химиялық бірлік шағын ауқымды өндіру, ұзақ уақыт реакциялар немесе қайда үздік таңдаушылық кейбір полимерлеу процестеріне ретінде қол кезінде бума процестерді қолданылады.

Осы мақсат үшін, мысалы, мазмұны тот баспайтын болаттан жасалған ыдыс ішкі жұмыс жүздерді, газ көпіршіктері немесе сорғылар арқылы араластырыңыз. Температура бақылау жылу арқылы жылу алмасу курткалар, суландыру тоңазытқыштар немесе айдау арқылы жүзеге асырылады.

Пакеттік реакторлар Қазіргі химия және тамақ өңдеу өнеркәсібі пайдаланылады. ол үздіксіз және дискретті үрдістерді біріктіру қажет, өйткені олардың автоматтандыру және оңтайландыру, күрделілігі жасайды.

Жартылай пакеттік химиялық реакторлар үздіксіз және пакеттік режимдерде жұмыс біріктіру. А биореактор, мысалы, мезгіл-мезгіл жүктелген және үздіксіз алып тастау керек көміртегі диоксиді, босатады жатыр. үздіксіз әкімшілік емес сияқты, егер болғанда хлорлау реакция, реагенттер бірі хлор газ кезде, оның негізгі бөлігі буланып кетеді.

үлкен өндіріс көлемін қамтамасыз ету үшін, араластырғышты немесе үздіксіз ағынымен, ең алдымен, химиялық реакторлар немесе тұтас металл ыдыс пайдаланылады.

Үздіксіз арандатты танк реактор

сұйық реагенттер тот баспайтын болаттан жасалған ыдысқа беріледі. олардың жұмыс жүзінің дұрыс өзара іс-қимылын қамтамасыз ету үшін араластырады. Осылайша, реактордың осы түріне реагенттер үздіксіз алғашқы қоймасынан (тік, болат) берілсе, содан кейін олар бір мезгілде мұқият әрбір ыдыста араластыру, кейіннен түседі. құрамы Дегенмен қоспасы біртекті болып тұтас концентрациясы Контейнер дейін өзгереді ретінде жүйесінде әрбір резервуардағы.

реагенттің дискретті сомасы резервуардың (тұрғылықты уақыты) өткізеді сол уақытта орташа сомасы ағынының орташа көлемді жылдамдықпен контейнер көлемін бөлу арқылы ғана есептеуге болады. реакция аяқталғаннан күтілетін пайыздық химиялық кинетика пайдалана отырып есептеледі.

тот баспайтын болаттан жасалған цистерналар немесе қорытпалар жасалған және эмальданған.

DMI Кейбір маңызды аспектілері

Барлық есептеулер тамаша қоспасына негізінде жүзеге асырылады. реакция соңғы шоғырландыруға байланысты қарқынмен жалғасуда. тепе-теңдік кезінде, ағынының жылдамдығы, әйтпесе су қоймасы толық немесе бос, ағынының жылдамдығы тең болуы тиіс.

бірнеше сериялық немесе параллель HPM жұмыс істеу үшін жиі экономикалық тиімді. бес немесе алты бірлік каскадының жиналған Тот баспайтын болат резервуарлар поршень ағын реактор ретінде өзін ұстай алады. Бұл реагенттер жоғары концентрациясы және, демек, жоғары реакция жылдамдығы жұмыс істеу үшін бірінші блогын береді. Сондай-ақ, су қоймасы орнына түрлі ыдыстарда жүргізіледі процестерді, тік болат HPM бірнеше кезеңдерді орналастырылуы мүмкін.

қоспасы сарқырамалары, олар арқылы ағындары түрлі биіктігі тік бөлу қабырғалары бөлімдерге көлденең сатылы орындау бірлігіне, жылы.

реагенттер нашар араласады болып немесе айтарлықтай тік сатылы реактор (шыны қарашұбар немесе тот баспайтын болаттан) тығыздығы әр түрлі кезде противоточной режимінде. Бұл қайтымды реакциялар үшін тиімді болып табылады.

Шағын псевдоожиженным толығымен аралас болып табылады. Ірі коммерциялық қайнайтын-төсек реактор, негізінен, біртекті температураны, бірақ араласады сұрыптарының және алмастырылған мемлекет бар және өтпелі ағындары Санағыш.

Химиялық ағыны реактор

ҚМС - бір немесе бірнеше сұйық реагенттер құбыр немесе түтік арқылы құйылатын, онда бір реактор (тот баспайтын болаттан жасалған). Олар сондай-ақ құбырлы ағыны деп аталады. Ол бірнеше құбырлар немесе түтікшелерге болуы мүмкін. реагенттер бір аяғына арқылы үздіксіз тамақтандырып, және өнімдер басқа келіп отыр. Химиялық процестер ол қоспаны өтеді өтеді.

ҚМС реакция жылдамдығы градиент жүйесі: құятын өте жоғары, бірақ әрекеттесуші заттардың концентрациясының төмендеуіне және өнім шығымдылығы артты мазмұнмен, оның жылдамдығын баяулатады. Әдетте, динамикалық тепе-қол.

Типтік реактордың көлденең және тік бағдар болып табылады.

Кезде талап етілетін жылу беру, жеке құбырлар күрте немесе қабығы орналастырылады және құбыр жылу пайдаланылады. Соңғы жағдайда, химикаттар тұрғын үй немесе құбырдағы болуы мүмкін.

үлкен диаметрі шүмектер немесе ұқсас ванналар ҚМС және кеңінен қолданылатын металл контейнерлер. Кейбір үйлесімде, т.б. кешенді жылуалмастырғыштар, реактордың көлденең немесе тігінен және бірнеше мембранасының осьтік және радиалды ағынын пайдаланыңыз.

реагент бар ыдыста шекарасында контакт арттыру инертті немесе катализдік бөлшектердің толы болуы мүмкін гетерогенді реакция.

бұл термин «ашасы ағыны» дегеніміз - ҚМС маңыздылығы есептеулер назарға тік немесе көлденең араластыру қабылдауға емес, яғни. реагенттер реактор кіріс ғана емес, енгізілуі мүмкін. Осылайша, ол EPA жоғары тиімділігіне қол жеткізу немесе оның өлшемін және құнын төмендету мүмкіндігі бар. Өнімділігі ХҚКО сол көлемінің NRM қарағанда әдетте жоғары. реакция поршеньді реакторларда көлемі мен уақыт тең мәндер үшін араластыру агрегаттарының қарағанда аяқтау жоғары пайызын болады.

динамикалық тепе

Химиялық процестердің көпшілігі үшін 100 пайыз аяқталуын қол жеткізу мүмкін емес. Олардың жылдамдығы жүйесі динамикалық тепе-теңдік (құрамындағы жалпы жауап немесе өзгерту орын бермеген кезде) жетеді сәтке артуына бұл көрсеткіш жоғары азаяды. ең жүйелердің тепе-теңдік нүктесі процесінің кем 100% аяқтау болып табылады. Осы себепті ол қалған реагенттер бөліп немесе өнімдер мақсатты үшін, мұндай айдау сияқты бөлу процесін жасау қажет. Бұл реагенттер кейде осындай Хабер процесс ретінде, мысалы, процесінің басында қайта пайдалануға болады.

EPA қолдану

Plug ағыны ауқымды мақсатында, бір түтікті ұқсас, жүйесі арқылы олардың қозғалыс кезінде қосылыстардың химиялық түрлендіру үшін қолданылатын реакторлар, жылдам гомогенді немесе гетерогенді реакциялар, үздіксіз өндірістік процестер мен жылу үлкен көлемін босату.

зауыттың .. Residence уақыты - тамаша ҚМС уақыт т келгеннен тұрақты тұруға уақыт, яғни, кез келген сұйықтық (поршеньді) бар, ол τ уақыт бойынша Т + т, кем қалдырады.

Осы түрдегі химиялық реакторлар ұзақ уақыт, сондай-ақ тамаша жылу беру астам өнімділігі жоғары деңгейін ие. ҚМС кемшіліктері жағымсыз температура айырмашылықтары, және олардың жоғары құны әкелуі мүмкін процесінің температурасын мониторинг қиындық болып табылады.

каталитикалық реакторлар

Осы түрдегі бірлік жиі EPA түрінде жүзеге асырылуда қарамастан, олар одан да күрделі күтімді қажет. каталитикалық реакция жылдамдығы химикаттар байланыста катализатор сомасына пропорционалды. қатты катализатор және сұйық реагенттер жағдайда, химиялық және өнімдерін енгізу процестер қолжетімді ауданы жылдамдығы пропорционалды болып табылады, және таңдау турбулентті араластыруға болуына байланысты.

каталитикалық реакция жиі шын мәнінде көп сатылы болып табылады. Ғана емес, бастапқы реагенттер катализаторы әрекеттеседі. онымен жауап және аралық кейбір.

олар жабысатын, кокстеу және ұқсас процестер ажыратылады ретінде катализаторлар мінез, әсіресе жоғары мұнай-химия реакция, сондай-ақ, осы процестің кинетикасы маңызды болып табылады.

жаңа технологияларды қолдану

SAR биомасса конверсиялау үшін пайдаланылады. жоғары қысымды реакторларды эксперимент қолданылады. оларға қысым 35 МПа-дан жетуі мүмкін. 0.5 600 секундқа дейін тұрғылықты уақыт әр түрлі болуы бірнеше өлшемдерін пайдалану. 300 ° С артық температураға жету үшін электр қыздырғышы реакторлар пайдаланылады. биомасса жем HPLC-сорғылардың көмегімен жүзеге асырылады.

ХҚКО аэрозоль нанобөлшектер

айтарлықтай синтез қызығушылық және жоғары қорытпалар мен үшін қалың фильм өткізгіштердің, соның ішінде әртүрлі мақсаттар үшін нанобөлшектерінің пайдалану бар электроника өнеркәсібі. Басқа қолданбалар магниттік қабылдағыштығының өлшеу, алыс инфрақызыл және ядролық магниттік резонанс беруді қамтиды. Осы жүйелер үшін бұл бақыланатын бөлшектердің өлшемін өндіруге қажет. 10 500 нм диапазонында, әдетте, олардың диаметрі.

Байланысты олардың мөлшерін үшін, осы бөлшектердің пішіні және жоғары нақты бетінің ауданы косметикалық пигменттер, мембраналар, катализаторлар, керамика, каталитикалық және фотокаталитикалық реакторлардың өндіру үшін пайдалануға болады. шиналар көміртек толтырғыштар үшін нанобөлшектерінің қолдану мысалдары көміртегі тотығы бергіштер үшін SNO ₂ қамтиды, TiO ₂ талшықтар, SiO ₂ коллоидтық кремний диоксиді және оптикалық талшықтар, C, Fe жазу үшін материалды, Ni батарея және, аз мөлшерде, палладий, магний жылы және висмут. Барлық осы материалдар аэрозольдық реакторларда синтезделеді. медицинада, наночастицы жаралар инфекциялар, жасанды сүйек имплантанттар, сондай-ақ ми визуализация үшін алдын алу және емдеу үшін пайдаланылады.

мысал өндіру

аргон ағыны астында алюминий бөлшектер үшін қаныққан металл RAC 18 мм және диаметрі 1000 ° C / с кем 1600 ° C температура 0,5 м ұзындығы суытылады. газ өту ретінде реактор арқылы ядролық және глинозем бөлшектердің өсуін келеді. 2 дм ³ / мин қысымы мен шығыны 1 атм (1013 Па) болып табылады. газ салқындатылған және қозғалысы толығу болып, бөлшектердің сыни өлшемін жеткенше қайталап қақтығыстардың және бу молекулаларының бөлшектердің пайда болуына әкеледі, ол ретінде. ол газ арқылы өту толығу алюминий молекулалары олардың мөлшерін ұлғайту, бөлшектер конденсат.