Care este clasificarea reactoarelor?

Reactorul este o parte de bază a ingineriei chimice și a procesului industrial. Permite reacția chimică. Ele diferă foarte mult în ceea ce privește proiectarea, principiul de funcționare și aplicare, motiv pentru care este important să le clasificăm astfel încât să le înțelegem funcționalitățile și să alegeți reactorul potrivit pentru procese specifice. Acest articol va explora diferite tipuri de reactoare, în principal în ceea ce privește tipurile, structurile, condițiile de lucru și aplicațiile acestora.

Contactați acum

1. Bazat pe reacție

1.1 Reactoare discontinue
Reactoarele batch sunt un recipient în care sunt introduși reactivii pentru fiecare lot în care are loc reacția. Reacția este făcută, apoi produsele sunt scoase și apoi începe următorul lot. Și acest tip de reactoare sunt utilizate pe scară largă în unele domenii, cum ar fi sectorul farmaceutic și al produselor chimice de specialitate, unde volumul de producție tinde să fie mai mic, iar formularea poate varia adesea.
Avantaje:
Procesați diferite produse
Ușor de controlat condițiile de reacție
Dezavantaje:
A fost o producție mai mică, în raport cu timpul, în comparație cu sistemul continuu.
1.2 Reactoare continue
În reactoarele continue, reactanții sunt alimentați continuu în reactor, ceea ce dă apoi un flux constant de produs. Acest tip de reactor este aplicat în mod obișnuit în producția chimică mare, cum ar fi producția petrochimică și chimică în vrac.
Avantaje:
Eficiență și productivitate mai ridicate.
Calitate constantă a produsului.
Dezavantaje:
mai puțin flexibil cu schimbarea foarte rapidă a tipului de produs.

2. Clasificare în funcție de fază

2.1 Reactoare omogene
Reactoare omogene, adică reactivii sunt toți lichizi sau toți gazosi. Deci, acest tip de uniformitate poate face ca amestecul și contactul dintre reactanți să funcționeze mai bine, este mai ușor să obținem viteza de reacție pe care o dorim.
Aplicatii:
Adesea văzut folosit în fermentație și alte reacții în fază lichidă.
2.2 Reactoare eterogene
Reactorul eterogen este cel în care reactanții sunt în diferite faze, gaz- solidi sau lichid-solidi. Aceste reactoare sunt utilizate împreună cu procesele catalitice în care catalizatorul se află într-o fază diferită de reactanții.
Aplicatii:
Procese petrochimice și catalizatoare.

3. Clasificări în funcție de condițiile de utilizare

3.1 Reactoare izoterme
Reactorul izoterm menține temperatura constantă în timpul reacției. Este esențial pentru reacțiile care au o dependență mare de temperatură, ceea ce înseamnă că reacția se va desfășura cu o viteză și un randament constant.
Aplicatii:
întâlnit frecvent în timpul biochimiei și sensibil la schimbările de temperatură:
3.2 Reactoare non-izoterme
Reactoarele neizotermice sub o astfel de schimbare, neantizotermică, are loc această reacție. Aceste reactoare implică de obicei reacții exoterme sau endoterme în care există o generare sau absorbție notabilă de căldură.
Aplicatii:
Folosit acolo unde este nevoie de controlul temperaturii pentru cea mai bună rată de reacție.

4. Clasificare bazată pe transferul de căldură

4.1 Reactoare adiabatice
Reactoarele adiabatice nu pot transmite căldură către sau dinspre împrejurimi, adică toată căldura produsă sau absorbită de reacție este reținută în interiorul reactorului. Acest tip de reactor este adesea folosit atunci când reglarea temperaturii în timpul unei reacții este foarte importantă.
Aplicatii:
faza gazoasa; comune pentru unde ne-am dori eficienta termica.
4.2 Reactoare non-adiabatice
Reactoarele non-adiabatice fac schimb de căldură cu mediul înconjurător, ceea ce ne oferă un control mai bun al temperaturii reacției. Și această flexibilitate este necesară dacă reacția trebuie făcută la o temperatură foarte atentă.
Aplicatii:
Potrivit pentru producția de produse chimice pe scară largă-care este afectată de temperatură.

5. Clasificare bazată pe cataliză

5.1 Reactoare catalitice
Reacțiile chimice în reactorul catalitic apar mai rapid datorită utilizării catalizatorilor care nu au consum. Și aceste reactoare sunt părți critice ale multor procese industriale, ajutându-le să fie mai eficiente și mai selective.
Aplicatii:
Frecvent în fabricarea amoniacului (procedeul haber) și în rafinarea petrolului.
5.2 Reactoare ne-catalitice
Reactoarele ne-catalitice nu au catalizatori, așa că depind doar de proprietățile naturale ale materialelor amestecate pentru ca lucrurile să se întâmple. Aceste tipuri de reactoare sunt mai simple, deși vor necesita mai multă rigurozitate pentru condițiile de reacție.
Aplicatii:
folosit adesea în lot și unde catalizatorul nu funcționează.

6. Clasificare bazată pe proiectare

6.1 Reactoare de curgere cu dop (PFR)
Reactoarele cu flux de tip dopuri funcționează pe baza faptului că elementele fluide trec prin reactor ca „dopuri”, nu există amestecare în direcția fluxului. Acest design este foarte bun pentru a lucra constant și este adesea folosit în marile fabrici chimice.
Avantaje:
Viteza de reacție este mare, fără amestecare inversă.
Aplicatii:
Se găsește mult în liniile de producție de polimeri și produse chimice în vrac.
6.2 CSTR: Reactor cu rezervor cu agitare continuă
CSTR-urile au fost realizate pentru funcționare constantă într-un mediu foarte bine amestecat, astfel încât componentele să fie distribuite uniform în tot reactorul. cel mai bine este să folosim dacă avem nevoie ca reacția să fie agitată continuu.
Avantaje:
Bun pentru atunci când reacția trebuie menținută la același nivel.
Aplicatii:
Poate fi găsit în industria alimentară și în industria apelor uzate.

7. Clasificare bazată pe scară

7.1 Reactoare de laborator
Reactoarele de laborator se referă la reactoare-la scară mică utilizate pentru experimente și cercetare. Evaluarea situației de reacție Înainte de a trece la aplicația industrială, evaluarea formării noului proces
Aplicatii:
Folosit pe scară largă în cercetare și dezvoltare pentru a optimiza parametrii de reacție.
7.2 Reactoare industriale
Reactoarele industriale sunt sisteme mari folosite pentru a face o mulțime de lucruri simultan. Aceste reactoare sunt create pentru a face față unor cantități mari de reactanți și sunt proiectate pentru eficacitate și siguranță.
Aplicatii:
Se găsește în producția de produse chimice, produse farmaceutice și producția de energie.

8. Clasificare în funcție de scop

8.1 Reactoare chimice
Reactorul chimic este utilizat pentru diferite tipuri de transformare chimică, cum ar fi reacțiile de sinteză, polimerizare și descompunere. Acestea sunt pentru unele condiții de reacție, unii produși de randament:
8.2 Bioreactoare
Bioreactorul este un reactor pentru procese biologice, cum ar fi procesele biologice, cum ar fi biofermentotoarele și bio{0}}cultivatorii. Ele pot oferi mediul necesar pentru reacțiile biologice și controlul temperaturii, controlul pH-ului și furnizarea de nutrienți.
Aplicatii:
Folosit pe scară largă în produse farmaceutice, biocombustibili și alimente.

Reactorul poate fi, de asemenea, clasificat după diferite metode bazate pe cunoștințele despre proiectarea, funcționarea și aplicațiile sale. din reactoare discontinue sau continue. Sau poate Omogene sau eterogene, diferă ca scop, dar există și beneficii. Pe măsură ce tehnologia avansează, dezvoltăm mult mai multe tipuri de noi modele și configurații de reactoare și, prin urmare, aceasta extinde posibilele aplicații ale proceselor chimice și biologice. Acest tip de clasificare ajută inginerii, precum și oamenii de știință să cunoască tipul de reactor care ar fi potrivit pentru ei. Astfel, își pot îmbunătăți procesul de producție și îl pot face și el durabil.