रासायनिक अणुभट्ट्या काय आहे? रासायनिक अणुभट्ट्या प्रकार

रासायनिक प्रतिक्रिया जे नदी रूपांतर करण्यासाठी ठरतो एक प्रक्रिया आहे. तो सुरू पेक्षा इतर एक किंवा अधिक उत्पादनांसाठी उत्पादन बदल, द्वारे दर्शविले जाते. रासायनिक प्रतिक्रिया वैविध्यपूर्ण आहेत. तो नदी, परिणामी पदार्थ, अटी आणि संश्लेषण, नाश, विस्थापन, isomerization आम्ल-अल्कली, redox, इ आणि सेंद्रीय प्रक्रिया वेळ प्रकारावर अवलंबून असते.

रासायनिक अणुभट्ट्या अंतिम उत्पादन विकसित करण्यासाठी प्रतिक्रिया पार पाडणे हेतूने टाकी आहेत. त्यांच्या रचना विविध घटकांवर अवलंबून असते आणि सर्वात कमी प्रभावी रीतीने कमाल उत्पन्न प्रदान करावे.

प्रकार

रासायनिक अणुभट्ट्या तीन मुख्य मूलभूत मॉडेल आहेत:

• बॅच.
• सतत ढवळून टाकी (HPM).
• प्लग-प्रवाह अणुभट्टी (PFR).

या मूलभूत मॉडेल रासायनिक प्रक्रिया आवश्यकता नुसार सुधारित केले जाऊ शकतात.

बॅच अणुभट्टी

या प्रकारच्या रासायनिक युनिट, एक लहान प्रमाणावर उत्पादन, एक लांब प्रतिक्रिया वेळ किंवा जेथे सर्वोत्तम निवड गाठला आहे येथे बॅच प्रक्रिया वापरली जातात काही polymerization प्रक्रिया म्हणून.

या कारणासाठी, उदाहरणार्थ, जे सामुग्री व्यग्र स्टेनलेस स्टील भांडे अंतर्गत काम बनवतील, गॅस फुगे किंवा पंप अर्थ आहेत. तापमान नियंत्रण हीट एक्स्चेंजर द्वारे गॅस विनिमय jackets, सिंचन रेफ्रिजरेटर्स किंवा पंपिंग द्वारे चालते.

बॅच अणुभट्ट्या सध्या रासायनिक आणि अन्नप्रक्रिया उद्योग वापरले. तो सतत आणि अलग प्रक्रिया एकत्र करणे आवश्यक आहे पासून त्यांच्या ऑटोमेशन आणि ऑप्टिमायझेशन, अवघडपणा निर्माण करतो.

अर्ध-बॅच रासायनिक अणुभट्ट्या सतत आणि बॅच रीती काम एकत्र करा. एक bioreactor, उदाहरणार्थ, नियमितपणे लोड केली जातात आणि सतत जे सतत काढणे आवश्यक आहे कार्बन डाय ऑक्साईड, प्रकाशन. तसेच, स्वयंवर प्रतिक्रिया, नदी एक, क्लोरीन वायू आहे तेव्हा सतत केले नाहीत तर, तो मोठ्या प्रमाणावर वाफ तेव्हा.

मोठ्या उत्पादन खंड हलवणारी किंवा सतत प्रवाह वापरले प्रामुख्याने रासायनिक अणुभट्ट्या किंवा सतत धातू भांडे याची खात्री करण्यासाठी.

सतत ढवळून टाकी अणुभट्टी

द्रव नदी एक स्टेनलेस स्टील कंटेनर दिले जाते. अस्वस्थ त्यांच्या काम ब्लेड योग्य संवाद खात्री करण्यासाठी. त्यामुळे अणुभट्टी हा प्रकार नदी सतत प्रथम जलाशय (उभा, स्टील) मध्ये दिले जाते, आणि नंतर एकाच वेळी काळजीपूर्वक प्रत्येक भांड्यात मिश्रण, त्यानंतरच्या मध्ये मिळवा. रचना तरी मिश्रण एकसमान आहे प्रणाली मध्ये प्रत्येक टाकी मध्ये एक संपूर्ण एकाग्रता कंटेनर कंटेनर असते म्हणून.

reactant च्या अलग रक्कम टाकी (राहण्याचा वेळ) मध्ये खर्च त्या वेळी सरासरी रक्कम प्रवाह therethrough सरासरी आकारमानात्मक दराने कंटेनर खंड भागून विजयाचे फक्त गणना केली जाऊ शकत नाही. प्रतिक्रिया पूर्ण अपेक्षित टक्केवारी रासायनिक जड गतिशास्त्र वापरून गणना केली जाते.

स्टेनलेस स्टील टाक्या किंवा alloys आणि enamelled केली.

DMI काही महत्त्वाच्या बाबी

सर्व गणिते एक आदर्श मिश्रण आधारित सुरू आहेत. प्रतिक्रिया अंतिम एकाग्रता संबंधित दराने पुढे. समतोल प्रसंगी, प्रवाह दर प्रवाह दर समान असावी, अन्यथा जलाशय पूर्ण किंवा रिक्त आहे.

अनेकदा आर्थिक अनेक मालिका किंवा समांतर HPM काम फायदा. पाच किंवा सहा युनिट्स एक छोटा धबधबा गोळा स्टेनलेस स्टील टाक्या प्लग प्रवाह अणुभट्टी वर्तन करू शकता. या reagents उच्च एकाग्रता आणि, यामुळे, उच्च प्रतिक्रिया दर ऑपरेट पहिल्या युनिट परवानगी देते. तसेच, जलाशय त्याऐवजी विविध वस्तू आयोजित प्रक्रिया, उभ्या स्टील HPM अनेक पायऱ्यांमध्ये ठेवल्या जाऊ शकतात.

विविध उंची उभ्या विभाजन भिंती विभाजन आडव्या multistage अंमलबजावणी युनिट मध्ये आहे, जिच्यामुळे मिश्रण ओतत रहातात वाहते.

नदी असमाधानकारकपणे मिसळण्याजोगा आहेत किंवा चालत तेव्हा एक countercurrent मोड मध्ये उभ्या multistage अणुभट्टी (काच-अस्तर किंवा स्टेनलेस स्टील) घनता फरक आहे. या उलट करता येण्याजोगे प्रतिक्रिया प्रभावी आहे.

लहान fluidized बेड पूर्णपणे मिसळून आहे. मोठ्या व्यावसायिक fluidized बेड अणुभट्टी एक सेवनाने एकसमान तापमान पण मिसळण्याजोगा मिश्रित आणि अधिक्रमित राज्य आहे आणि चंचल वाहते therebetween.

रासायनिक प्रवाह अणुभट्टी

PFR - एक अणुभट्टी (स्टेनलेस स्टील), एक किंवा अधिक द्रव नदी एक पाइप किंवा ट्यूब माध्यमातून गुंतवणूक आहेत ज्यात. ते देखील नळीच्या आकाराचा प्रवाह म्हटले जाते. एकाधिक पाईप्स किंवा नळ्या असू शकतात. नदी एक शेवटी माध्यमातून सतत दिले जाते, आणि उत्पादने दुसर्या येतात. रासायनिक प्रक्रिया ते मिश्रण जातो घडणे.

PFR प्रतिक्रिया गती ग्रेडियंट प्रणाली: लहान खाडी खूप जास्त आहे, पण नदी आणि उत्पादन उत्पन्न प्रमाण कमी सामग्री वेग slows वाढ झाली आहे. थोडक्यात, गतिमान समतोल गाठला आहे.

ठराविक अणुभट्टी च्या आडव्या व उभ्या आवड आहे.

आवश्यक उष्णता हस्तांतरण, वैयक्तिक नळ्या जाकीट किंवा शेल आणि ट्यूब उष्णता विनिमयकार मध्ये ठेवले जातात, तेव्हा वापरले जाते. नंतरचे प्रकरणात, रसायने गृहनिर्माण किंवा पाईप एकतर असू शकते.

एक मोठ्या व्यासाचे nozzles किंवा तत्सम bathtubs PFR आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरले मेटल कंटेनर. काहिक संरचनांमध्ये एकात्मिक उष्णता exchangers, अणुभट्टी आडव्या किंवा उभ्या स्थितीत आणि अशाप्रकारे axial आणि radial प्रवाह, अनेक पडदा वापरा.

एक रासायनिक प्रतिक्रियांसाठी वापरला जाणारा रासायनिक पदार्ध नौकेला मध्ये interfacial संपर्क वाढवण्यासाठी जड किंवा उत्प्रेरकी particulate बाब भरले जाऊ शकते झाला प्रतिक्रिया.

PFR महत्त्व गणिते उभ्या किंवा आडव्या मिश्रण खात्यात घेणे नाही आहे - हे पद "प्लग प्रवाह" अर्थ आहे. नदी अणुभट्टी फक्त लहान खाडी नाही मध्ये ओळख जाऊ शकते. त्यामुळे EPA उच्च कार्यक्षमता साध्य करण्यासाठी किंवा त्याचा आकार आणि खर्च कमी करणे शक्य आहे. कामगिरी पीएससी समान खंड NRM त्या पेक्षा सहसा जास्त आहे. प्रतिक्रिया पंप इ मध्ये वापर reactors मध्ये खंड आणि वेळ समान मूल्ये, मिक्सिंग एकूणात पेक्षा पूर्ण एक उच्च टक्केवारी आहे.

डायनॅमिक समतोल

रासायनिक प्रक्रिया बहुतांश साध्य 100 टक्के पूर्ण अशक्य आहे. त्यांचे गती वाढ क्षण प्रणाली डायनॅमीक समतोल (रचना एकूण प्रतिसाद किंवा बदल येऊ देत नाही तेव्हा) पोहोचते तेव्हा या निर्देशांकही कमी होत जाते. सर्वात प्रणाली समतोल बिंदू प्रक्रिया 100% पेक्षा कमी पूर्ण आहे. या कारणास्तव उर्वरित reagents वेगळे किंवा उत्पादने लक्ष्य अशा ऊर्धपातन म्हणून वेगळे प्रक्रिया करण्यासाठी, आवश्यक आहे. या reagents कधी कधी अशा Haber प्रक्रिया, प्रक्रिया सुरुवातीला पुन्हा वापरला जाऊ शकतो उदा.

EPA अर्ज

प्लग प्रवाह अणुभट्ट्या प्रणाली द्वारे त्यांच्या हालचाली दरम्यान संयुगे रासायनिक रूपांतर वापरली एक ट्यूब सदृश, मोठ्या प्रमाणात, जलद एकसंध किंवा झाला प्रतिक्रिया, सतत उत्पादन प्रक्रिया हेतूने आणि उष्णता मोठ्या प्रमाणात प्रसिद्ध आहे.

वनस्पती मध्ये .. निवास वेळ - आदर्श PFR एक निश्चित राहण्याचा वेळ आहे, म्हणजेच, कोणत्याही द्रव (पंप इ मध्ये वापर) वेळ टी वाजता आगमन, वेळ टी + τ, जेथे τ येथे नाही.

या प्रकारच्या रासायनिक अणुभट्ट्या वेळ विस्तारित पूर्णविराम कार्यक्षमता उच्च पातळी, तसेच उत्कृष्ट उष्णता हस्तांतरण असणे. PFR तोटे अनिष्ट तापमान फरक, आणि त्यांच्या उच्च खर्च होऊ शकतो की प्रक्रिया तापमान निरीक्षण अडचण आहे.

उत्प्रेरकी अणुभट्ट्या

या प्रकारच्या युनिट अनेकदा EPA स्वरूपात लागू आहेत, तरी ते अधिक जटिल काळजी आवश्यक आहे. उत्प्रेरकी प्रतिक्रिया दर रसायने संपर्कात उत्प्रेरक रक्कम प्रमाणात आहे. एक घन उत्प्रेरक आणि द्रव reactant बाबतीत प्रक्रिया उपलब्ध क्षेत्र, रसायने आणि उत्पादने प्रवेश गती प्रमाणात आहे, आणि निवड अनावर मिश्रण उपस्थिती अवलंबून असते.

उत्प्रेरकी प्रतिक्रिया प्रत्यक्षात अनेकदा एक मल्टि-पाऊल आहे. केवळ प्राथमिक व नदी उत्प्रेरक सह प्रतिक्रिया नाही. त्याच्याबरोबर प्रतिक्रिया आणि intermediates काही.

आलेले वर्तन देखील या प्रक्रियेच्या जड गतिशास्त्र महत्वाचे, विशेषत: उच्च पेट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया, ते sintering, कोकिंग आणि तत्सम प्रक्रिया करून निष्क्रिय केले आहे.

नवीन तंत्रज्ञान अर्ज

SAR बायोमास रूपांतरण वापरले जाते. उच्च दाब अणुभट्ट्या प्रयोग केला जातो. त्यांना दबाव 35 MPa पोहोचू शकता. 0.5 600 सेकंद राहण्याचा वेळ बदलू एकाधिक आकार वापरणे. 300 ° C जास्त तापमान पोहोचण्याचा विद्युतीय गरम पाण्याची सोय अणुभट्ट्या वापरले जाते. बायोमास फीड HPLC-पंप केले आहे.

पीएससी द्रवपदार्थाचा बारिक फवारा nanoparticles

संश्लेषण सिंहाचा व्याज आणि उच्च alloys आणि एक जाड चित्रपट वाहक समावेश, विविध उद्देशांसाठी nanoparticles वापर आहे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग. इतर अनुप्रयोग आतापर्यंत इन्फ्रारेड आणि विभक्त चुंबकीय अनुनाद मध्ये चुंबकीय संवेदनशीलता मापन, या रोगाचा प्रसार समावेश आहे. या प्रणाली तो नियंत्रित कण आकार निर्मिती करणे आवश्यक आहे. सामान्यतः 10 ते 500 एनएम श्रेणीत त्यांचे व्यास.

त्यांच्या आकार, आकार आणि या कण उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ करण्यासाठी उटणे pigments, पडदा, उत्प्रेरक, मातीची भांडी, उत्प्रेरकी आणि photocatalytic अणुभट्ट्या निर्मितीसाठी वापरले जाऊ शकते. nanoparticles अर्ज उदाहरणे टायर कार्बन fillers कार्बन मोनॉक्साईड सेन्सर्स SnO _2, TiO ₂ तंतुमय पदार्थ, SiO ₂ colloidal गारगोटी आणि ऑप्टिकल तंतुमय पदार्थ, सी समावेश, फे रेकॉर्डिंग साहित्य, Ni बॅटरी आणि, लहान रक्कम मध्ये, पॅलॅडियम, मॅग्नेशियम आणि बिस्मथ. या सर्व साहित्य द्रवपदार्थाचा बारिक फवारा reactors मध्ये एकत्रित आहेत. औषध, nanoparticles तसेच मेंदू इमेजिंग साठी, प्रतिबंध आणि जखमेच्या संक्रमण, कृत्रिम हाड रोपण उपचार केला जातो.

उदाहरणार्थ उत्पादन

एक आर्गॉन प्रवाह अंतर्गत अॅल्युमिनियम कण, कारण सह भरल्यावरही धातू आरएसी मध्ये थंड केले जाते आणि 1000 ° C / s च्या तापमान 1600 अंश सेल्सियस व्यास 18 मि.मी. 0.5 मीटर लांब,. अणुभट्टी माध्यमातून गॅस रस्ता nucleation आणि अॅल्युमिनियम कण वाढ येतो म्हणून. 2 dm ³ / मिनिट आणि दबाव प्रवाह दर 1 एटीएम (1013 पे) आहे. गॅस cooled आहे आणि चळवळ कण एक गंभीर आकार होईपर्यंत पुनरावृत्ती जे टक्कर वाफ रेणू पासून कण उदय ठरतो, supersaturated होते म्हणून. गॅस supersaturated अॅल्युमिनियम रेणू कण वर घट्ट करणे माध्यमातून पुढे सरकला आहे म्हणून, त्यांच्या आकार वाढत.