Химиялық реакторлар. Химиялық реакторлардың жіктелуі және олардың жұмыс режимі

негізінде жұмыс істейтін құрылғы.
Химиялық реактор деп химиялық реакциясы мен масса тасымалдауды (диффузиямен) біріктіріп, химия-технологиялық үрдісті жүзеге асатын аппаратты айтады.
Химиялық реакторлармен жұмыс істегенде басты міндеттердің бірі мынадай тәуелділікті орнату: реактордағы реагенттердің болатын уақыты,бүтін өнімге айналу дәрежесі, бастапқы концентрация, химиялық үрдістің жылдамдығы.

режимі реакцияласатын заттардың агрегаттық күйіне жөне реакцияның жүру бағытын, жылдамдығын қамтамасыз ететін жағдайға (темп-pa, қысым, реагенттер концентрациясы т. б.) сай болуы керек.

және үздіксіз жұмыс істейтін түрлері болады. Периодты реакторларға реакцияға қажет заттар бір мезгілде салынады. Реакция кезінде заттардың концентрациясы мен темперасытурасы тұрақты болмайды. Жартылай периодты реакторларда әрекеттесуші заттардың біразы бір мезгілде, қалғандары біртіндеп салынады, бұл аз өндірістерде қолданылады. Ауыспады циклді реакторларда эндо және экзотермиялы реакциялар алмасып отырады. Үздіксіз жүмыс істейтін реакторларға реакцияға қажет заттар үздіксіз жане бірқалыпты енгізіледі, реакция өнімдері де осылай шығарылады. Ірі тоннажды өндірістер үздіксіз жүмыс істейтін реакторларда іске асырылады, мысалы: аммиак, күкірт қышқылын өндіру, пиролиздеу т.б. Xимия реакторларындағы реакцияны қажетті жылдамдықпен жүргізу үшін реакцияласатын заттардың концентрациясын, температурасын реттеу, гетерогенді фазалардың жанасу ауданын өзгерту, катализатор активтігін тұрақты күйінде сақтау т. б. әдістер қолданылады. Температурасыpa режимін жылу алмасу әдістері арқылы реттейді. Заттардың жанасу ауданын ұлғайту үшін қатты заттарды үсатады. Xимия реакторларының сыртқы және ішкі қүрылысы әр түрлі болады, бір өндірістің өзінде бірнеше реактор қолданылады.

қамтамасыз етуі ;
Реагенттерді тасымалдау мен араластыруға кететін энергия шығынының төмен болуы ;
Құрылысы жеткілікті түрде қарапайым және бағасы арзан болуы ;
Экзотермилық реакциялардын жылуы мен эндотермиялық процестерді жүргізу үшін сырттан берілген жылуды түгелдей толық жұмсауы ;
Жұмыста сенімді , мүмкіндігінше толық механикаландырылған және автоматтандырылған болуы қажет .

3) политроптық режимде жұмыс істейтін реакторларға.

Үздіксіз жұмыс істейтін химиялық реактор олардағы компоненттердің қозғалу тәртібі бойынша бөлінеді:
1) идеалдық ығыстыру реакторы; 2) идеалдық араласу реакторы; 3) аралық типтегі реакторларға.

реакторлар жатады. Оларда реагенттер ағыны реактордың ұзына бойы араластырусыз бір бағытты жүреді.
Идеалдық араласу реакторында турбулентті гидродинамикалық режим жүзуге асады. Онда реагенттер ағыны бір-бірімен және химиялық айналу өнімдерімен араласады.
Аралық типтегі реакторлар параметрлердің сипатының және үрдістің қозғаушы күштерінің өзгеруі бойынша аралық орын алады.

, кысым ) уақыт аралығында өзгереді . Мерзімді реакторларда , әдетте , реагенттердің өте қатты араластырылуы нәтижесінде толық араластыру жағдайы орнатылады және сәйкесінше кез - келген уақыт аралығында барлық реакциялық көлемде температурада біркелкі болады .

Үздіксіз реактор
Бұл реакторларда бастапқы заттар үздіксіз тиелiп және сонымен қатар реакцияның өнімдері үздіксіз шығарылады . Көлемдік жылдамдық үздіксіз істейтін аппараттың өнімділігін сипаттайды . Көлемдік жылдамдықтың өсуімен бір бағыттағы реакциялар үшін реактордың өнімділігі көбейеді , бірақ та айналдыру дәрежесі төмендейді және аппараттан өтетін реагенттердің жылжыуына қарсы кедергі өседі . Сондықтан , көлемдік жылдамдықты тек белгілі бір шекке ғана көтеру орынды бұл экономикалық түсініктермен де анықталады .

Жартылай үздіксіз реактор.
Бұл аппараттарда , шикізат аппаратқа үздіксіз немесе бірдей уақыт аралығында белгілі үлестермен енгізіледі , ал реакцияның өнімдері ерте мерзімді шығарылады . Егер шикізат мерзімді беріп тұратын болса өнім үздіксіз шығарылуы мумкін . Мұндай реакторлар ауыспалы ережеде болғандықтан жүріп жатқан процестің негізгі параметрлері уақыт бойынша өзгереді .

тиеледі, реакциялық газ үздіксіз шығарылады.

Мысалы, жартылай үздіксіз реакторға домна пешін жатқызуға болады. Себебі, ол үздіксіз қатты зарядтарды жүктейді, ал дайын өнімді шойын мерзім бойынша шығарып отырады.