BesigheidBedryf

Wat is die chemiese reaktore? Tipes chemiese reaktore

Die chemiese reaksie is 'n proses wat lei tot die sukses van die reaktante. Dit word gekenmerk deur veranderinge, waarvan een of meer ander as die begin van produkte te lewer. Chemiese reaksies is baie uiteenlopend. Dit hang af van die tipe van reaktanse, die gevolglike stof, die voorwaardes en tyd van sintese, ontbinding, verplasing, isomerisatie, suur-alkali, redoks, ens en organiese prosesse.

Chemiese reaktore is tank bedoel vir die uitvoering van die reaksies om die finale produk te ontwikkel. Hulle ontwerp is afhanklik van verskeie faktore en moet die maksimum opbrengs van die mees koste-effektiewe wyse te verskaf.

tipes

Daar is drie hoof basiese modelle van chemiese reaktore:

  • Joernaal.
  • Deurlopende geroerde tenk (HPM).
  • Propvloei reaktor (PFR).

Hierdie basiese modelle kan in ooreenstemming met die vereistes van die chemiese proses verander word.

batch reaktor

Die chemiese eenhede van hierdie tipe gebruik word in die bondel prosesse op 'n klein skaal produksie, 'n lang reaksie tyd of waar die beste selektiwiteit bereik, soos in sommige polimerisasie prosesse.

Vir hierdie doel, byvoorbeeld, die inhoud waarvan geroer vlekvrye staal vaartuig interne werkende lemme, gasborrels of deur middel van pompe. Temperatuur beheer is uit via hitte-uitruiling baadjies, besproeiing yskaste of pomp gedoen deur 'n hitteruiler.

Batch reaktors wat tans gebruik word in die chemiese en voedsel verwerking nywerhede. Hul outomatisering en optimalisering skep kompleksiteit, aangesien dit nodig is om kontinue en diskrete prosesse te kombineer.

Semi-joernaal chemiese reaktore te kombineer werk in deurlopende en joernaal modes. A bioreaktor, byvoorbeeld, is van tyd tot tyd gelaai en stel voortdurend koolstofdioksied, wat voortdurend moet verwyder word. Net so, wanneer die chlorinering reaksie, toe een van die reagense is chloorgas, indien nie voortdurend toegedien word, die grootste deel van dit verdamp.

Om te verseker 'n groot produksie volumes wat hoofsaaklik gebruik word chemiese reaktore of deurlopende metaal vaartuig met 'n roerder of 'n deurlopende vloei.

Deurlopende geroerde tenk reaktor

vloeibare reaktante gevoer om 'n vlekvrye staal houer. Om behoorlike interaksie van hul werk lem geroer verseker. So, in hierdie tipe reaktor die reaktante word voortdurend gevoed word in die eerste reservoir (vertikale, staal), en dan kry hulle in die daaropvolgende, gelyktydig versigtig meng in elke vaartuig. Alhoewel die samestelling van die mengsel is uniform in elke tenk in die stelsel as 'n geheel konsentrasie wissel van houer na houer.

Die gemiddelde hoeveelheid tyd wat die diskrete hoeveelheid reaktans spandeer in die tenk (koshuis tyd) kan eenvoudig bereken deur die volume van die houer te deel teen 'n gemiddelde volumetriese vloeitempo therethrough. Verwag persentasie van voltooiing van die reaksie word bereken deur die chemiese kinetika.

Gemaak van vlekvrye staal tenks of legerings en geëmaljeerde.

'N paar belangrike aspekte van die DMI

Alle berekeninge uitgevoer word op grond van 'n ideale mengsel. Die reaksie verloop teen 'n koers wat verband hou met die finale konsentrasie. By ewewig, moet die vloeitempo gelyk aan die vloeitempo wees, anders sal die reservoir vol of leeg.

Dikwels ekonomies voordelig om te werk met 'n paar reeks of parallel HPM. Vlekvrye staal tenks versamel in 'n waterval van vyf of ses eenhede kan optree as 'n prop vloei reaktor. Dit laat die eerste eenheid om te werk met 'n hoër konsentrasie van reagense en gevolglik 'n hoër reaksietempo. Ook, kan die reservoir geplaas word vertikale staal HPM verskeie stadiums, in plaas van die prosesse wat in verskillende voorwerpe.

In horisontale trap uitvoering eenheid verdeel deur vertikale mure van verskillende hoogte, waardeur vloei die mengsel cascades.

Wanneer die reaktante is swak mengbare of wesenlik verskil in digtheid van 'n vertikale trap reaktor (glas-gevoer of vlekvrye staal) in 'n teenstroom af. Dit is effektief vir omkeerbare reaksies.

Die klein wervelbed is heeltemal gemeng. Groot kommersiële gefluïdiseerde-bed reaktor het 'n aansienlik uniform temperatuur maar mengbare versnitte en vervang staat en verbygaande vloei therebetween.

Chemiese vloei reaktor

PFR - 'n reaktor (vlekvrye staal), waarin die een of meer vloeibare reaktante deur 'n pyp of buis gepomp. Hulle word ook genoem buis vloei. Dit kan verskeie buise of pype het. Die reaktante is voortdurend gevoed deur die een kant, en die produkte kom van 'n ander. Chemiese prosesse plaasvind as dit verby mengsel.

Die PFR reaksie snelheid helling stelsel: die inlaat is baie hoog, maar met 'n vermindering in die konsentrasie van reagense en opbrengs produk toegeneem inhoud vertraag sy spoed. Tipies, is dinamiese ewewig bereik.

Tipiese is die horisontale en vertikale oriëntasie van die reaktor.

Wanneer die vereiste hitte-oordrag, is die individuele buise in die baadjie of dop en buis warmtewisselaar geplaas word. In die laasgenoemde geval, kan die chemikalieë óf in die behuising of in die pyp.

Houers van metaal met 'n groot deursnee spuitpunte of soortgelyke bad PFR en wyd gebruik. In sommige konfigurasies gebruik aksiale en radiale vloei, verskeie membrane met 'n geïntegreerde hitteruilers, horisontale of vertikale posisie van die reaktor en so aan.

Vaartuig met 'n reagens vervul mag word met inerte of katalitiese deeltjies om die interfaciale kontak in die verhoging van heterogene reaksie.

Die belangrikheid van die PFR is dat die berekeninge nie rekening hou met die vertikale of horisontale vermenging - hierdie word bedoel met die term "plug vloei". Die reaktante ingestel kan word in die reaktor nie net die inlaat. Dus, is dit moontlik om 'n hoër doeltreffendheid van die EPA te bereik of te verminder die grootte en koste. Prestasie PSC is gewoonlik hoër as dié van die NRM van dieselfde volume. Vir gelyke waardes van volume en tyd in die reaksie suier reaktors sal 'n hoër persentasie van voltooiing as in aggregate meng nie.

dinamiese ewewig

Vir die meerderheid van die chemiese prosesse is onmoontlik om 100 persent voltooiing bereik. Hul spoed neem af met 'n toename hierdie index tot aan die oomblik wanneer die stelsel 'n dinamiese ewewig (wanneer die totale reaksie of verandering in die samestelling nie plaasvind nie) bereik. Die punt van ewewig in die meeste stelsels is minder as 100% voltooiing van die proses. Om hierdie rede is dit nodig om die skeidingsproses te maak soos distillasie, om die oorblywende reagense te skei of neweprodukte van teiken. Hierdie reagense kan soms hergebruik in die begin van die proses, bv, soos die Haberproses.

Die toepassing van die EPA

Plug vloei reaktore wat gebruik word vir chemiese omskakeling van verbindings tydens hul beweging deur die stelsel, wat lyk soos 'n buis, met die doel om grootskaalse, vinnig, homogene of heterogene reaksies, deurlopende produksie prosesse en wanneer die vrystelling van groot hoeveelhede hitte.

Die ideale PFR het 'n vaste verblyf tyd, dit wil sê, 'n vloeistof (suier) aankoms by tyd t, dit laat op tydstip t + τ, waar τ - .. Residence tyd in die plant.

Chemiese reaktore van hierdie tipe besit 'n hoë vlakke van prestasie oor lang periodes van tyd, sowel as uitstekende hitte-oordrag. Die nadele van PFR is die moeite van die monitering van die temperatuur van die proses wat kan lei tot ongewenste temperatuur verskille, en hul hoër koste.

katalitiese reaktors

Hoewel eenhede van hierdie tipe dikwels in die vorm van die EPA is geïmplementeer, wat hulle nodig het meer komplekse sorg. Die koers van katalitiese reaksie is eweredig aan die hoeveelheid katalisator in kontak met chemikalieë. In die geval van 'n soliede katalisator en vloeibare reaktant is eweredig aan die spoed van die prosesse beskikbaar gebied, by die ingang van chemikalieë en produkte, en die keuse hang af van die teenwoordigheid van onstuimige vermenging.

Die katalitiese reaksie is eintlik dikwels 'n multi-stap. Nie net die aanvanklike reaktanse reageer met die katalisator. Saam met hom te reageer en 'n paar van die middel.

Die gedrag van die katalisators is ook belangrik in die kinetika van hierdie proses, veral in hoë petrochemiese reaksies, as hulle gedeaktiveer word deur sintering, coke en ander soortgelyke prosesse.

Toepassing van nuwe tegnologie

SAR word gebruik vir die omskakeling van biomassa. In die eksperimente van hoë druk reaktors gebruik word. Die druk in hulle kan 35 MPa bereik. Met behulp van verskeie groottes om die koshuis tyd 0,5-600 sekondes wissel. Om temperature van meer as 300 ° C bereik word met elektries verhitte reaktore. biomassa voer word uitgevoer deur HPLC-pompe.

PSC aerosol nanopartikels

Daar is groot belangstelling in die sintese en die gebruik van nanopartikels vir verskeie doeleindes, insluitende 'n hoë legerings en 'n dik film geleiers vir die elektroniese industrie. Ander programme sluit meting van magnetiese vatbaarheid, oordrag in die ver infrarooi en kernmagnetiese resonansie. Vir hierdie stelsels is dit nodig om 'n beheerde deeltjiegrootte produseer. Hul deursnee gewoonlik in die reeks 10-500 nm.

As gevolg van hul grootte, vorm en 'n hoë spesifieke oppervlakte van hierdie deeltjies kan gebruik word vir die produksie van kosmetiese pigmente, membrane, katalisators, keramiek, katalitiese en fotokatalitiese reaktore. Aansoek voorbeelde van nanopartikels sluit SnO 2 vir koolstofmonoksied sensors, TiO 2 vesel, SiO 2 kolloïdale silika en optiese vesel, C vir koolstof vullers in bande, Fe vir die opname materiaal, Ni battery en, in kleiner hoeveelhede, palladium, magnesium en bismut. Al hierdie materiaal word gesintetiseer in aerosol reaktore. In medisyne, is nanopartikels gebruik vir die voorkoming en behandeling van wonde infeksies, kunsmatige been inplantings, sowel as vir beelding van die brein.

byvoorbeeld produksie

Vir alumina deeltjies onder 'n argon stroom, versadig met die metaal afgekoel in die RAC 18 mm in deursnee en 0,5 m lank, die temperatuur 1600 ° C teen 1000 ° C / s. As die gang gas deur die reaktor kom kernvorming en groei van alumina deeltjies. Die vloeitempo van 2 dm 3 / min en die druk is 1 atm (1013 Pa). As die gas afgekoel en die beweging word verzadigde, wat lei tot die opkoms van deeltjies van botsings en damp molekules te herhaal totdat die deeltjie 'n kritieke grootte bereik. As dit deur die gas verzadigde aluminium molekules kondenseer op die deeltjies beweeg, die verhoging van hul grootte.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 af.birmiss.com. Theme powered by WordPress.