عملکرد راکتورها – بخش دوم (فشار و فاز راکتور)

2 خواندن ثانیه
0
108
عملکرد راکتورها – بخش دوم (فشار و فاز راکتور)

فشار راکتور

افزایش فشار در واکنش‌هاي برگشت‌ناپذیر فاز بخار سرعت واکنش را زیاد میکند و لذا حجم راکتور را کاهش میدهد. این امر به دو علت ایجاد میشود؛ هم به علت کاهش زمان اقامت مورد نیاز براي یک تبدیل معین در راکتور و هم به وسیله افزایش دانسیته بخار. به طور کلی پارامتر فـشار اثر نـاچیزي بر روي سرعت واکنش‌هاي فاز مایع دارد.
انتخاب فشار در واکنش‌هاي برگشت‌پذیر فاز بخار به این امر بستگی دارد که آیا واکنش همراه با کاهش و یا افزایش در تعداد مول‌ها است و یا اینکه تولید محصول با واکنش‌ها و محصولات جانبی همراه است یا نه. اگر واکنش برگشت‌ناپذیر با کاهش تعداد مول‌ها همراه باشد، افزایش فشار راکتور، درصد تبدیل تعادلی و سرعت واکنش را افزایش و همچنین حجم راکتور را کـاهش میدهد؛ بنـابراین در این حالت باید فـشار در بالاترین حد عملیاتی تنظیم شود؛ نباید از این نکته غافل شد که فشار بالا از طریق توان بالاتر کمپرسور تامین میشود که از نظر هزینه قابل توجه است. به علاوه ساختمان مکانیکی لازم براي فشار بالا هزینه گزافی را ایجاد میکند.
در واکنش‌هاي برگشت‌ناپذیر که با افزایش تعداد مول‌ها همراه است کاهش در فشار راکتور، درصـد تبـدیل تعدلی را افزایش میدهد؛ لیکن عملکرد تحت یک فشار کم، سرعت واکنش‌هاي فـاز بخار را کاهش و حجم راکتور را افزایش میدهد. بنابراین در ابتداي کار که از تعـادل دور هـستیم، اسـتفاده از فـشارهاي بالا به منظور افزایش سرعت واکنش مناسبتر است؛ اما هنگامی که به شرایط تعادلی نزدیک میشویم، براي افـزایش درصد تبدیل بالا فشار را باید کاهش داد.
اگر در راکتور واکنش‌هاي جانبی و محصولات جانبی نیز تولید شود، فشار باید به گونه‌اي انتخاب شود کـه محصولات جانبی کمتري تولید شود. در این حالت اغلب افزایش تولید محصول مطلوب نسبت به حجم راکتـور ترجیح داده میشود. براي واکنش‌هاي فاز مایع فشار اثر بسیار کمی دارد و فشار احتمالاً باید به گونه‌اي انتخاب شود که:
– از تبخیر محصولات جلوگیري کند.
– اجازه دهد تا یکی از محصولات در واکنش برگشت‌پذیر تبخیر شود؛ زیرا با خروج ایـن جـزء مقدار حداکثر درصد تبدیل افزایش می‌یابد.

فاز راکتور

اگر امکان یک انتخاب آزاد بین واکنش‌هاي فاز مایع و واکنش‌هاي فاز گاز وجود داشته باشد، معمـولاً عمل در فاز مایع ترجیح داده میشود چون حجم راکتور مورد نیاز در واکنش‌هاي فاز مایع کوچکتر است و نیـز تجهیزات مورد استفاده براي فاز مایع کم‌هزینه‌تر میباشد.

عدم کارایی راکتور در استفاده از مواد ورودي میتواند به صورتهاي زیر باشد:

۱-چنانچه درصد تبدیل بدست آمده در راکتور پایین بوده و جدا کـردن و بازگردانـدن خـوراك واکـنش نداده دشوار باشد.
۲-از طریق تشکیل فراورده‌هاي جانبی ناخوسته، گاهی اوقات فـراورده‌هـاي جانبی خوراك محصول با ارزش است، گاهی اوقات به عنوان یـک سـوخت ارزش دارد. اما گاهی اوقات مـشکل‌آفرین بوده و نیاز به فرایندهاي تصفیه پساب گرانقیمت دارد.
۳-ناخالصی‌هاي خوراك میتواند واکنش را به تشکیل فراورده‌هاي جانبی سوق دهد. بهتـرین راه اجتناب از این امر، خالص سازي خوراك قبل از واکنش است. کارایی خوب راکتور مستلزم کنترل دقیق متغیرهاي عملیاتی مانند فشار، دما و غلظت میباشد.

 

تهیه کننده: محمد بهزادی


عملکرد راکتورها – بخش نخست (غلظت و دمای راکتور)

بارگذاری توسط pedram nouri
بارگذاری در بهره‌برداری و فرآیند

پاسخی بگذارید

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