انواع راکتور(Reactor)-بخش دوم(راکتورهای مخلوط‌شونده ، لوله‌ای و بستر ثابت)

8 خواندن ثانیه
0
355
انواع راکتور(Reactor)-بخش دوم(راکتورهای مخلوط‌شونده ، لوله‌ای و بستر ثابت)

راکتورهای مخلوط‌شونده(CSTR)

در راکتورهای مخلوط‌شونده همان طور در شکل ۷ مـشخص شـده اسـت مـواد اولیـه وارد راکتـور مـیشـوند و پـس از اختلاط در راکتور و اقامت براي مدت زمان مشخصی در راکتور، از راکتور خارج میشوند. این راکتور زمانی که یک واکنش شیمیایی احتیاج به هم زدن شدید داشته باشد مورد استفاده قرار مـیگیـرد. کنترل حرارت در این راکتورها به آسانی انجام میگیرد. یکی از محدودیتهاي این نوع راکتورها درصد تبدیل پایینتر آنها در واحد حجم محصول تولید در مقایسه با سایر راکتورهاي پیوسته باز میباشد. به همین دلیـل حجـم راکتور مذکور را باید خیلی بزرگ انتخاب کرد تا به درصد تبدیل بالا دست یافـت. در صـنعت معمـولاً از یـک سري راکتور مخلوط‌شونده پشت سر هم استفاده میشود(شکل ۹)
راکتورهاي Mixed براي اغلب واکنشهاي متجانس در فاز مایع استفاده میشود. در این راکتورهـا، جریـان خوراك و محصول پیوسته است و فرض میشود که محتویات راکتور کاملاً بهم میخـورد. ایـن عمـل منجـر بـه یکنواختی درجه حرارت و ترکیب در راکتور میشود. به علت این اختلاط یک جزء سیال ممکن است در همـان لحظهاي که وارد راکتور میشود آنرا ترك کند یا براي مدتزمان زیـادي در داخـل راکتـور بـاقی بمانـد. زمـان اقامت هرکدام از اجزاء سیال در راکتور متفاوت است.

راکتورهای لوله‌ای و Tubular Plug

در صنایع شیمیایی براي فرایندهاي با مقیاس بـزرگ معمـولاً از راکتورهـاي لولـهاي اسـتفاده مـیشـود. زیـرا نگهداري سیستم راکتورهاي لولهاي آسان میباشد )چون داراي قسمتهاي متحرك نیستند( و معمـولاً بـالاترین درصــد تبــدیل مــواد اولیــه در واحــد حجــم راکتــور را در مقایــسه بــا ســایر راکتورهــاي سیــستم جــاري دارا هستند (شکل۱۲).

از محدودیتهاي این راکتورها مشکل کنترل حرارتی براي واکنشهاي گرمـازایی اسـت کـه بـسیار سـریع عمل میکنند و نهایتاً منجر به نقاط داغ Hot Spot میگردنـد.شـکل ۱۴ یـک راکتـور لولـهاي همـراه سیـستم سرمایشی میباشدکه به علت سـرعت زیـاد واکنش،بـا وجـود خنـک شـدن، در مرکـز آن نقـاط داغ Hot Spot بوجود آمده است. نقاط داغ Hot Spotباعث میشوند که کیفیت محصول کاهش یابد و دستگاه آسیب ببیند.

اغلب واکنشهاي متجانس گازي در این نوع راکتورها انجام میگیرند.
در این راکتورها نیز مانند راکتورهاي
Batch زمـان اقامـت بـراي تمـام اجـزاء سـیال مـساوي اسـت. سیـستم متشکل از تعدادي واحدهاي سري از راکتورهاي مخلوط شونده Mixed، عملکردي مشابه با یک راکتور لولهاي دارد. هرچقدر واحدهاي پشت سر هم بیشتر باشد، خواص سیستم به حالت لولهاي نزدیکتر است.

راکتورهاي بستر ثابت

راکتورهاي بـستر ثابـت در واقـع همـان راکتورهـاي لولـهاي پـر شـده از دانـه هـاي جامـد کاتـالیزور هـستند. واکنشهاي غیر متجانس از نوع گازي و کاتالیزوري دراین نوع راکتورهـا انجـام مـیگیـرد. از معایـب ایـن نـوع راکتورها مشکل کنترل حرارتی و مشکل جایگزینی کاتالیزور بعد از غیر فعال شدن آن میباشد.
همچنین بعضی اوقات پدیده کانالیزه شدن مواد گازي در حین عبـور از درون راکتـور باعـث کـاهش زمـان اقامت لازم براي انجام واکنش میشود که این خود یکی دیگر از محدودیتهاي این نوع راکتور میباشد. امتیاز این نوع راکتورها، درصد تبدیل بالاي آن در واحد وزن کاتالیزور مصرف شده در مقایـسه بـا سـایر راکتورهـاي کاتالیزوري میباشد. از دیگر مزایاي این راکتور قیمت پایینتر آن نسبت به راکتورهاي مشابه مخـصوصاً راکتـور بستر سیال میباشد(شکلهاي ۱۵ و ۱۶).

بارگذاری توسط pedram nouri
بارگذاری در بهره‌برداری و فرآیند

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *