Wat is de gemyske reaktoaren? Soarten gemyske reaktoaren

It gemyske reaksje is in proses dat liedt ta de bekearing fan de reactants. It wurdt karakterisearre troch de feroaringen, dy't levere ien of mear produkten oars as begjinne. Gemyske reaksjes binne ferskillend. It hinget ôf fan it type fan 'reactants, de ûntstiene stof, de betingsten en de tiid fan synteze, ferrotting, ferpleatsing, isomerization, acid-Laugensalz, GarCapello, ensfh en biologyske prosessen.

Gemyske reaktoaren binne tank bedoeld foar it útfieren fan de reaksjes om te ûntwikkeljen it úteinlike produkt. Harren ûntwerp hinget ôf fan ferskate faktoaren en moat soargje de maksimale opbringst fan de meast kosten effektive wize.

types

Der binne trije wichtige basis modellen fan gemyske reaktoaren:

• Batch.
• Trochrinnende brûst tank (HPM).
• Plug-flow reactor (PFR).

Dy basis modellen kinne oanpast wurde neffens de easken fan it gemysk proses.

batch reactor

It gemyske ienheden fan dit type wurde brûkt yn batch prosessen by in lytse skaal produksje, in lange reaksje tiid of wêr de bêste ûnderskied wurdt berikt, lykas yn guon polymerization prosessen.

Foar dit doel, bygelyks, de ynhâld fan dat binne agitated RVS skip ynterne wurkjende messen, gas bubbels of troch de wei fan pompen. Temperatuer kontrôle wurdt útfierd fia waarmte útwikseling jassen, yrrigaasje kuolkasten of oanwiisd troch in waarmte Exchanger.

Batch reaktoaren stuit brûkt wurdt yn de gemyske en iten ferwurkjen yndustry. Harren automatisearring en optimalisearjen skept kompleksiteit, sûnt is it nedich om te kombinearje kontinu en diskrete prosessen.

Semi-batch gemyske reaktoaren kombinearje wurk yn trochgeande en batch stannen. In bioreactor, bygelyks, wurde periodyk laden en oanienwei Releases koalstofdiokside, dy't moatte wurde kontinu fuorthelle. Sa ek doe't de chlorination reaksje, doe't ien fan 'e reactants is gloar gas, as net bestjoerd kontinu, it grutste part fan it ferdampt.

Om fersekerjen grutte produksje dielen brûkt fral gemyske reaktoaren of trochgeande metalen skip mei in stirrer of in trochgeande stream.

Trochrinnende brûst tank reactor

liquid reactants wurde fuorre oan in RVS container. Om derfoar te soargjen goede ynteraksje fan harren wurkje Blade brûst. Sa, yn dit soarte fan reactor de reactants wurde hieltyd fierder fierd yn de earste reservoir (fertikaal, stiel), en dan krije se yn de dêrop folgjende, tagelyk foarsichtich mingen yn elke fet. Hoewol't de gearstalling fan it mingsel is uniform yn elke tank yn it systeem as gehiel konsintraasje fariearret fan container nei container.

It gemiddelde bedrach fan tiid dat de diskrete bedrach fan reactant útjout yn 'e tank (residinsje tiid) mei berekkenje kinne gewoan troch dielen fan it folume fan de kontener by in trochsneed Volumetrische taryf fan trochstreaming therethrough. Ferwachte persintaazje fan foltôging fan de reaksje wurdt berekkene mei help fan it gemyske kinetics.

Makke fan stainless stiel tanks of alloys en enamelled.

Guon wichtige aspekten fan de DMI

Alle berekkenings wurde útfierd basearre op in ideale miks. De reaksje ferrint op in taryf ferbân mei de finale konsintraasje. By lykwicht, de streaming koers moat gelyk wêze oan 'e flow taryf, oars it reservoir is fol of leech.

Faak ekonomysk foardielige te wurkjen mei ferskate serial of parallel HPM. Stainless stiel tanks sammele yn in kaskade fan fiif of seis units kinne hâlde en drage as in plug stream reactor. Dat kinne de earste ienheid te betsjinjen mei in hegere konsintraasje fan reagents en, dus, in heger reaksje taryf. Ek, it reservoir kin pleatst fertikale stielen HPM ferskate fazen, ynstee fan 'e prosessen útfierd yn ferskate skippen.

Yn horizontaal multistage útfiering ienheid partitioned troch fertikale partition muorren fan ferskillende hichte, troch dat it mingsel streamt Cascades.

Doe't de reactants binne slecht miscible of substansjeel ferskille yn tichtens fan in fertikale multistage reactor (glês-lined of stainless stiel) yn in countercurrent modus. Dit is effektyf foar Omkearregister reaksjes.

De lytse fluidized bed is hielendal mingde. Grutte kommersjele fluidized-bed reactor hat in frijwol unifoarme temperatuer mar miscible Natuerkunde yn en ferfongen steat en oergeande streamt therebetween.

Gemyske flow reactor

PFR - a reactor (RVS), wêrby't de ien of mear liquid reactants wurde pompt troch in piip of buis. Se wurde ek neamd tubular flow. It kin hawwe meardere pipen of buizen. De reactants wurde fuorre kontinu troch ien ein, en de produkten komme fan in oar. Gemyske prosessen plakfine as it giet mingsel.

De PFR reaksje Velocity gradient systeem: De ynholte is hiel heech, mar mei in reduksje yn 'e konsintraasje fan reactants en produkt yield ferhege ynhâld ferstadicht syn snelheid. Typysk, dynamysk lykwicht is berikt.

Typyske binne de horizontale en fertikale oriïntaasje fan de reaktor.

Doe't de fereaske waarmte oerdracht, it yndividuele buizen wurde pleatst yn de jas of skyl en buis waarmte Exchanger wurdt brûkt. Yn dat lêste gefal, de gemikaliën kin sawol yn de wentebou of yn 'e piip.

Containers of metalen mei in grut diameter sproeiers of ferlykbere bathtubs PFR en in soad brûkt. Yn guon konfiguraasjes brûke axial en radiaal streame, meardere membranen mei yntegrearre waarmte exchangers, horizontaal of fertikale posysje fan it reactor ensafuorthinne.

Skip mei in reagent meie wurde fol mei inerte of catalytic particulate kwestje te fergrutsjen it interfacial kontakt yn it heterogene reaksje.

It belang fan de PFR is dat de berekkenings net rekken hâlden mei de fertikale of horizontale mingde - dit wurdt bedoeld mei de term "plug flow". De reactants kinne wurde ynbrocht yn de reaktor net allinnich de ynholte. Sa, is it mooglik om te kommen ta hegere effisjinsje fan de EPA of ferlytsje syn omfang en kosten. Performance PSC is gewoanlik heger as dy fan 'e nrm fan itselde folume. Foar gelikense wearden fan folume en tiid yn 'e reaksje piston reaktoaren sille hawwe in heger persintaazje fan foltôging as yn aggregates it mingen.

dynamysk lykwicht

Foar de mearderheid fan gemyske prosessen is ûnmooglik te realisearjen 100 prosint kompleet. Harren snelheid ôfnimt mei in ferheging dizze yndeks oant it momint doe't it systeem berikt in dynamysk lykwicht (wannear't de totale antwurd of feroaring yn de gearstalling net foarkomme). De punt fan it lykwicht yn de measte systemen is minder as 100% dien meitsjen fan it proses. Om dy reden is it nedich om de ôfskieding proses lykas destillaasje, te skieden de oerbleaune reagents of troch-produkten fan doel. Dy reagents kinne soms wurde werbrûkt yn it begjin fan it proses, bgl, lykas de Haber proses.

De tapassing fan it EPA

Plug flow reaktoaren brûkt foar de gemyske bekearing fan de ferbinings yn harren beweging troch it systeem, lud in buis, mei it doel en grutskalige, fluch, homogeen of heterogene reaksjes, trochgeande produksje prosessen en as los te grutte bedraggen fan waarmte.

De ideale PFR hat in fêst wenplak tiid, dat wol sizze, eltse floeistof (piston) moanne bt tiid t, it giet om de tiid t + τ, dêr't τ - .. Residence tiid yn 'e plant.

Gemyske reaktoaren fan dit type besitte hege nivo fan prestaasjes oer útwreide perioades fan de tiid, en ek poerbêst waarmte oerdracht. De neidielen fan PFR is de muoite fan it folgjen fan de temperatuer fan it proses, dat kin liede gjin rare temperatuer ferskillen, en harren hegere kosten.

catalytic reaktoaren

Alhoewol't ienheden fan dit type wurde faak útfierd yn 'e foarm fan' e EPA, se fereaskje mear komplekse soarch. It taryf fan catalytic reaksje is evenredich mei it bedrach fan katalysator yn kontakt mei gemyske stoffen. Yn it gefal fan in deeglike oanjager en floeibere reactant is evenredich mei de snelheid fan 'e prosessen beskikber gebiet, de yngong fan gemikaliën en produkten, en de seleksje hinget ôf fan' e oanwêzigens fan de roerige mingde.

De catalytic reaksje is feitlik faak in multi-stap. Net allinne de oarspronklike reactants reagearje mei de katalysator. Mei him reagearje en guon fan 'e intermediates.

It gedrach fan de katalysator fungearje is ek wichtich yn de kinetics fan dit proses, benammen yn hege Petrochemical reaksjes, as se binne útskeakele troch sintering, coking en ferlykbere prosessen.

Tapassing fan nije technologyen

SAR wurdt brûkt foar de bekearing fan biomassa. Yn de eksperiminten fan hege druk reaktoaren wurde brûkt. De druk yn har kinne berikke 35 MPa. Mei help fan meardere maten te fariearjen it wenplak tiid fan 0,5 oant 600 sekonden. Om berikken temperatueren yn oerfloed fan 300 ° C wurdt brûkt mei elektrysk ferwaarme reaktoaren. biomassa feed wurdt útfierd troch HPLC-pompen.

PSC aerosol nanoparticles

Der is flink belangstelling foar de synteze en it brûken fan nanoparticles foar ferskate doelen, ynklusyf hege alloys en in dikke film diriginten foar de elektronika yndustry. Oare tapassings befetsje mjitting fan magnetyske ûntfanklikheid, transmissie yn it fiere ynfraread en nukleêre magnetyske resonânsje. Foar dizze systemen is it nedich om in kontrolearre dieltsje grutte. Harren diameter meastal yn it berik fan 10 oant 500 nm.

Fanwege harren grutte, foarm en hege spesifike oerflakte fan dy dieltsjes kinne brûkt wurde foar de produksje fan cosmetische pigminten, membranen, katalysator fungearje, keramyk, catalytic en photocatalytic reaktoaren. Applikaasje foarbylden fan nanoparticles befetsje Sno ₂ foar koalmonokside sensors, Tio ₂ fezels, SiO ₂ kolloïdaal silika en optischen fezels, C foar koalstof Fillers yn banden, Fe foar de opname materiaal, Ni batterij en, yn lytsere bedraggen, Palladium, magnesium en bismuth. Al dizze materialen wurde synthesized yn aerosol reaktoaren. Yn de genêskunde, nanoparticles wurde brûkt foar de previnsje en behanneling fan wound infecties, keunstmjittige bonken nei boarstfergruttings, likegoed as foar imaging fan it brein.

foarbyld produksje

Foar alumina dieltsjes ûnder in argon stream, verzadigd mei de metalen wurdt kuolle yn de RAC 18 mm yn diameter en 0,5 m lang, de temperatuer 1600 ° C by 1000 ° C / s. As it gas passaazje troch de reaktor komt nucleation en groei fan alumina dieltsjes. De flow rate fan 2 DM ³ / min en de druk is 1 atm (1013 Pa). As it gas wurdt kuolle en de beweging wurdt supersaturated, dy't liedt ta it ûntstean fan dieltsjes út collisions en damp molekulen om werhelle oant de dieltsje berikt dêr in kritysk grutte. As it beweecht troch it gas supersaturated aluminium molekulen condense op de dieltsjes, tanimmende harren grutte.