Hvað er efni reactors? Tegundir efna reactors

Efnahvarfs er ferli sem leiðir til þess að breyta við hvarfefnin. Það einkennist af breytingum, sem gefa af einn eða fleiri vörur aðrar en að byrja. Efnahvörf eru fjölbreytt. Það fer eftir því hvaða gerð af hvarfefnum, sem leiðir efnisins, þeim skilyrðum og tíma í efnasmíði niðurbrot, tilfærslu, ísómerun, sýru-basa, redox osfrv og lífræn ferli.

Chemical reactors eru tankur ætluð eru til að koma í framkvæmd viðbrögð í því skyni að þróa endanlega vöru. Hönnun þeirra veltur á ýmsum þáttum og ætti að veita hámarks afrakstur af mest hagkvæman hátt.

tegundir

Það eru þrjár helstu undirstöðu gerðir af efna reactors:

• Hópur.
• Continuous hrært tankur (HPM).
• Plug-flæði reactor (PFR).

Þessar undirstöðu módel er hægt að breyta í samræmi við kröfur efna ferli.

Batch reactor

The chemical einingar af þessari gerð eru notuð í hópur ferli í litlum mæli framleiðslu, í langan viðbragðstíma eða þar sem bestu sértækni er náð, eins og í sumum fjölliðun ferli.

Í þessum tilgangi, til dæmis, innihald sem eru órólegur ryðfríu stáli útgerðarmenn Starfshópur blað, gas loftbólur eða með dælum. Temperature stjórna er framkvæmt með jakka varmakælinn áveitu ísskápar eða dælingar í gegnum varmaskipti.

Hópur reactors nú notað í efna- og matvælaiðnaði. sjálfvirkni þeirra og hagræðingu skapar flókið, þar sem það er nauðsynlegt til að sameina samfelld og stakur ferli.

Semi-hópur efna reactors sameina vinnu í samfellt og hópur ham. A lífefnahvarfrýmið, til dæmis, eru með reglulegu millibili hlaðinn og að stöðugt losar koldíoxíð, sem verður að fjarlægð jafnóðum. Á sama hátt, þegar klórhvarfið, þegar einn af hvarfefnunum er klór gas, ef ekki gefið er samfellt, er meginhluti hans af gufar upp.

Til að tryggja mikið magni framleiðslu sem aðallega eru notaðar efnafræðilegum reactors eða samfelld málmur ílátinu lokað með hrærsluhraða eða samfellt flæði.

Stöðug hrært tankur reactor

fljótandi Hvarfefnunum eru mataðir að ryðfríu stáli ílát. Til að tryggja rétta samverkun vinna blað þeirra sem hrært. Svona, í þessari tegund af reactor eru f hvarfefnunum stöðugt mötuð í fyrsta geyminum (lóðrétt, stál), og þá þeir fá inn síðari, samtímis verið blandað vel saman í hverju íláti. Þótt samsetning af blöndunnar er einsleitt í hverjum geymi í kerfinu í heild styrkur er breytilegt frá íláti saman við ílát.

Að meðaltali magn af tíma sem stakur magn hvörfunarefhi eyðir í tankinum (dvalartíma) er hægt að reikna einfaldlega með því að deila rúmmál ílátsins að meðaltali volumetrisk hlutfall af flæði i það. Væntanlegur hlutfall af að hvarfinu er lokið er reiknaður miðað við um hvarfhraða.

Úr ryðfríu tönkum stáli eða málmblendi og gljábrenndur.

Nokkur mikilvæg atriði um DMI

Allir útreikningar eru gerðar byggðar á hugsjón blanda. Hvarfið heldur áfram á hraða sem tengist við loka styrkleika. Sem við jafnvægi, flæðishraðinn ætti að vera jöfn straumhraða sem nam, annars sem birgðahólfið er full eða tóm.

Oft efnahagslega hagkvæm til að vinna með nokkrum raðnúmer eða samhliða HPM. Ryðfrítt stál tanka safnað í Cascade fimm eða sex einingar geta hegða sér eins og ventilflæðigeymisins. Þetta gerir fyrsta eining til að starfa með hærri styrk af hvarfefni og þar af leiðandi þróun, hærri hvarfhraðann. Einnig lóninu má setja lóðrétt stál Hpm nokkrum stigum, í stað þess að þeim ferlum sem gerðar í ýmsum skipum.

In lárétta fjölþrepa framkvæmd eining deilt niður með lóðréttum veggjum skipting af mismunandi hæð, þar sem flæðir blandan fossa.

Þegar eru f hvarfefnunum illa blandast eða verulegu leyti mismunandi í þéttleika lóðréttri fjölþrepa hvarftank (glerfóðraður eða ryðfríu stáli) í hreyfist í gagnstæða ham. Þetta er skilvirk fyrir afturkræf viðbrögð.

Þessi litla svifbeðstæki með er alveg blandað. Stór auglýsing fluidized-rúm reactor hefur í aðalatriðum sama hitastigi en vatnsblandanleg blandar og óvirkt og svipul rennur þar á milli.

Chemical rennsli reactor

PFR - a reactor (ryðfríu stáli), þar sem eitt eða fleiri fljótandi Hvarfefnunum dælt í gegnum pípu eða holu. Þeir eru einnig kölluð pípulaga rennsli. Það er hægt að hafa margar pípur eða slöngur. Hvarfefnunum fóðraðir stöðugt í annan endann, og afurðirnar koma frá öðru. Efnaferli • eiga sér stað eins og það fer blöndu.

The PFR Hvarfið hraða stigull kerfi: er þannig að inntakshluti er mjög hár, en með lækkun á styrk af hvarfefnum og vara ávöxtun aukist innihald hægir hraða hennar. Venjulega, dynamic næst jafnvægi á.

Dæmigert eru lárétt og lóðrétt stefnumörkun þess hvarftanks.

Þegar krafist hita flytja, þar sem einstakir rör eru sett inn í jakka eða skelja- og pípuvarmaskipti er notaður. Í síðara tilvikinu efni geta verið annaðhvort í húsnæði eða í pípu.

Íláta úr málmum með stórum þvermál á stútum eða svipuð baðker PFR og víða notað. Í sumum stillingar nota ási og geislalægt flæði, margar Himnumar með innbyggðum varmaskiptum, lárétt eða lóðrétt stöðunni á reactor og svo framvegis.

Vessel með hvarfefni á unnt að fylla með óvirku eða hvataða agna til að auka interfacial tengilið í ólíkum viðbrögðum.

Mikilvægi þess að PFR er að útreikningar taka ekki tillit til lóðrétt eða lárétt að blanda - þetta er átt við með hugtakinu "stinga rennsli". Hvarfefnunum er hægt að setja inn í hvarftankinn ekki aðeins sem innstreymisop. Þannig er hægt að ná fram meiri skilvirkni EPA eða draga úr stærð hennar og kostnað. Flutningur PSC er yfirleitt hærri en í NRM sama rúmmáli. Fyrir jafna gildum umfang og tímasetningu er í hvarfinu piston reactors mun hafa hærra hlutfall af lokið en á þyrpingum hrært er.

dynamic jafnvægi

Fyrir meirihluta efnaferla er ómögulegt að ná 100 prósent lokið. hraði þeirra minnkar með hækkun þessari vísitölu allt að því augnabliki þegar kerfið nær dynamic jafnvægi (þegar alls svörun eða breyting á samsetningu sér ekki stað). Að benda á jafnvægi í flestum kerfum er minna en 100% lokið af ferlinu. Af þessum sökum er nauðsynlegt að gera aðgreiningu ferli, svo sem eimingu, að aðskilja eftir hvarfefnin eða aukaafurðir miða. Þessum hvarfefnum getur stundum að endurnýta vatnið í upphafi ferlisins, t.d., svo sem Haber ferli.

Beiting EPA

Plug flow reactors notuð til efnafræðilega breytingu á efnasamböndum á hreyfingu þeirra í gegnum kerfi, líkist rör, í þeim tilgangi að stórum stíl, ótrúlega, einsleitri eða misleitri hvörfum, samfelldar framleiðsluferlum og þegar gefa út mikið magn af hita.

Hin fullkomna PFR hefur fasta viðverutíma, þ.e. hvaða vökvi (stimpla) koma á tíma t, fer það á tíma t + τ, þar τ - .. dvalartími í álverinu.

Chemical reactors af þessu tagi innihalda mikið magn af frammistöðu yfir lengri tíma, auk framúrskarandi hita flytja. Ókostir PFR er erfitt að fylgjast með hitastigi ferli sem getur leitt til óæskilegra hita munur og hærri kostnað þeirra.

hvarfaskynjarar reactors

Þótt einingar af þessari gerð eru oft framkvæmd í formi EPA, þeir þurfa flóknari umönnun. The hlutfall af hvötunarhvarfi er í réttu hlutfalli við magn af hvata með snertingu við efni. Sé um að ræða solid hvata og fljótandi hvörfunarefhi er í réttu hlutfalli við hraða á þeim ferlum fyrirliggjandi svæði, liggur inn um efni og vörum, og val veltur á tilvist turbulent blöndun.

The hvatað hvarf er í raun oft a multi-stíga. Ekki aðeins fyrstu hvarfefni bregðast við hvatann. Með honum að bregðast við og sum milliefni.

Hegðun um hvatana er einnig mikilvægt í útskilnaði þessa ferlis, sérstaklega í hár petrochemical viðbrögðum, eins og þeir eru slökkt með sintering, coking og svipuðum aðferðum.

Umsókn um nýja tækni

SAR sé notaður til að breyta lífmassa. Í tilraunum á miklum þrýstingi reactors eru notuð. Þrýstingur í þeim er hægt að ná 35 MPa. Using margar stærðir til að breyta dvalartíma frá 0,5 til 600 sekúndur. Til að ná hitastig í honum fara yfir 300 ° C er notað með rafmagnshitaðir reactors. lífmassa fæða er flutt af hágæðavökvaskiljunar dælum.

PSC úðabrúsa nanoparticles

Það er töluverður áhugi á myndun og notkun nanoparticles í ýmsum tilgangi, þ.mt hár málmblöndur og þykkt kvikmynd leiðurum fyrir rafeindatækni iðnaður. Önnur forrit eru mælingar á segulviðtak, sending í langt innrauða og segulómuninni. Af þessum kerfum það er nauðsynlegt að framleiða með stýrða agnastærðir. þvermál þeirra yfirleitt á bilinu 10 til 500 nm.

Vegna stærð þeirra, lögun og hár eðlislægum yfirborðsfleti Þessar agnir geta verið nota til framleiðslu á snyrtivörum litarefnum, himnur, hvatar, keramik, hvatahvörf og Photocatalytic reactors. Umsókn dæmi um nanoparticles ma Sno ₂ fyrir kolmónoxíð skynjurum, tio ₂ trefjar, _SÍO2 örsvifskísli og þetta Ljóstrefjar, C fyrir kolefni fylliefni f hjólbarða, Fe fyrir upptöku efni, Ni rafhlöðu og, f minna magni, palladíum, magnesíum og bismút. Öll þessi efni eru unnin í úðabrúsa reactors. Í læknisfræði, eru nanoparticles nota til að fyrirbyggja og meðhöndla sárasýkinga, gervi ígræðlinga í beinum, svo og fyrir hugsanlegur í heila.

dæmi framleiðslu

Fyrir súrálsagnir under an argon Stream, mettað með métal kælt í RAC 18 mm í þvermál og 0,5 m á lengd, hitastigið 1600 ° C á 1000 ° C / S. Um leið og gasið leið í gegnum hvarftankinn kemur kjarnamyndun og vöxt súrálsagna. Flæðihraði 2 dm ³ / min og þrýstingurinn er 1 atm (1013 Pa). Um leið og gasið er kæld og hreyfing verður supersaturated, sem leiðir til þess að tilkoma agna frá árekstrum og gufa-sameindum, endurtekin þangað til sem ögnin nær afgerandi stærð. Eins og það fer í gegnum gas supersaturated ál sameindir þétta á ögnunum, auka stærð þeirra.