راکتورهای فرآیند

به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۶/۶ زمان مطالعه 10 دقیقه

راکتورهای فرآیندی برای کاربردهای تولید تجاری در محدوده 1000 تا 1000000 لیتر استفاده می شوند. گاهی اوقات آنها را رآکتورهای در مقیاس صنعتی می نامند. راکتورهای فرآیندی بسته به روشی که در آنها نمونه‌ها، محصولات و ضایعات را پردازش می‌کنند به‌عنوان دسته‌ای، پیوسته یا تغذیه‌بچ دسته‌بندی می‌شوند. راکتورهای فرآیند پیوسته می توانند چندین برابر بیشتر از راکتورهای دسته ای بهره وری داشته باشند و می توانند برای مدت طولانی بدون خاموش شدن کار کنند. با این حال، راکتورهای دسته ای فدرال رایج تر هستند و می توانند بهره وری بالایی داشته باشند.

اجزای راکتور را از طریق مهندسی Raymer پردازش کنید

اجزای راکتور فرآیند

انواع راکتورهای فرآیندی

راکتورهای فرآیند دسته ای ساده ترین نوع هستند. راکتور فرآیند با محیط پر می شود و اجازه داده می شود تا واکنش ادامه یابد. هنگامی که واکنش به پایان رسید، محتویات برای پردازش پایین دست خالی می شوند. سپس راکتور تمیز می شود، دوباره پر می شود و دوباره تلقیح می شود تا فرآیند واکنش دوباره شروع شود.

راکتورهای فرآیند پیوسته پیچیده ترین نوع هستند. محیط تازه به طور مداوم اضافه می شود و مایع راکتور به طور مداوم حذف می شود. سرعت رشد سلولی را می توان با کنترل سرعت جریان خوراک ورودی به راکتور بهینه کرد. انواع راکتورهای فرآیند پیوسته عبارتند از: راکتور مخزن همزده پیوسته (CSTR)، راکتور جریان برقی، راکتور جریان لوله ای.

CSTR : ظرفی که واکنش دهنده ها به آن اضافه می شود و محصولات حذف می شوند در حالی که محتویات داخل ظرف به شدت با استفاده از هم زدن داخلی یا بازیافت داخلی (یا خارجی) محتویات به هم زده می شود. در حالت پایدار، دبی ورودی باید برابر با دبی جرمی به بیرون باشد. تخمیر کننده ها CSTR هستند که در فرآیندهای بیولوژیکی مانند دم کردن، آنتی بیوتیک ها و تصفیه زباله استفاده می شوند.

راکتورهای جریان برقی که راکتورهای لوله ای نیز نامیده می شوند، از یک لوله یا لوله توخالی تشکیل شده اند که واکنش دهنده ها از طریق آن جریان می یابند. آب در دمای کنترل شده از طریق مخزن به گردش در می آید تا دمای واکنش دهنده ثابت بماند. کارایی بالاتری نسبت به CSTR دارد. کاربردها می توانند در سیستم های فاز گازی یا مایع باشند. مصارف صنعتی رایج در تولید بنزین، کراکینگ نفت، سنتز آمونیاک از عناصر آن و اکسیداسیون دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد است.

راکتورهای جریان لوله ای شامل یک لوله یا لوله است که واکنش دهنده ها از طریق آن جریان یافته و به محصول تبدیل می شوند. آنها ممکن است قطرهای متفاوتی در طول مسیر جریان داشته باشند. چندین راکتور لوله ای به صورت سری یا موازی نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند. هر دو جهت افقی و عمودی رایج هستند. واکنش های شیمیایی در جریانی از گاز انجام می شود که واکنش دهنده ها را از ورودی به خروجی حمل می کند.

راکتورهای فرآیند دسته ای فدرال متداول ترین نوع هستند. محیط تازه به طور مداوم یا گاهی اوقات به صورت دوره ای به بیوراکتور اضافه می شود. با این حال، بر خلاف یک راکتور فرآیند پیوسته، محصول و ضایعات به طور مداوم حذف نمی شوند.

نمایش تمام سازندگان راکتورهای فرآیندی

مشخصات و ویژگی ها

راکتورهای فرآیندی می توانند پارامترهای خاصی مانند اکسیژن محلول، فوم، pH، سرعت و دما را کنترل کنند. حجم مخزن، محدوده دما و محدوده فشار نیز مشخصات مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند. علاوه بر قابلیت‌های پردازش، راکتورهای فرآیند ممکن است ویژگی‌های ویژه‌ای برای حفظ یا حذف شرایط خاصی داشته باشند که می‌تواند در محصول حاصل دستکاری شود. به عنوان مثال، برخی از دستگاه ها برای محیط های اتاق تمیز طراحی شده اند. برخی دیگر دارای ژاکت، اندود یا روکش هستند، یا مجهز به درگاه بازرسی یا دسترسی هستند.