Batchreaktoreigenschaften, Teile, Anwendungen

Er Batch-Reaktor oder diskontinuierlich ist eine Art chemischer Reaktor, bei dem die Reaktanten, das Medium und die Katalysatoren zu Beginn des Prozesses geladen werden, sodass die Reaktion bis zur Fertigstellung passieren kann. Dann werden die Reaktorprodukte zurückgezogen. Auf diese Weise kann der Reaktor einen neuen Betriebszyklus starten.

Der Batch -Reaktor kann in seinem Betrieb an einem Drucktopf verglichen werden. Das Essen wird in den Topf gelegt, der Deckel ist geschlossen und der Kochvorgang beginnt, was nichts weiter als ein chemischer Prozess ist. Wenn das Kochen von Lebensmitteln abgeschlossen ist, wird der Topfdeckel geöffnet und der Rückzug beginnt.

Design und Teile eines Chargenreaktors. Quelle: Echis bei English Wikipedia, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons

Im Vergleich zu kontinuierlichen Reaktoren haben Batch -Reaktoren den Vorteil ihrer Vielseitigkeits- und Installationskosten. Obwohl seine Betriebskosten höher sind.

Batch -Reaktoren haben ihren größten Einsatz in Forschungslabors, bei der Entwicklung neuer Produkte sowie in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Dies liegt daran.

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Batch -Reaktor -Eigenschaften

Diskontinuierliche Last

Der Batch -Reaktor arbeitet für diskontinuierliche Ladungen, dh die verschiedenen Komponenten des chemischen Prozesses (Reaktanten) eingeführt werden, sodass chemische Reaktionen stattfinden können.

Nach einer bestimmten Zeit werden die Produkte vor Beginn eines neuen chemischen Prozesss entfernt. Die Entnahmeprodukte würden viel bilden, eine für jede Reagenzuslast.

System geschlossen

Eine Folge der oben genannten ist zu dem Schluss, dass der Batch -Reaktor als geschlossenes System fungiert. Das heißt, während der Realisierung eines chemischen Prozesss im Reaktor gibt es kein Einkommen oder kein Ausgang von Substanzen.

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Nicht -stationärer Staat

Der Reaktor arbeitet in einem nicht stationären Zustand, da die chemische Zusammensetzung seines Innenraums im Laufe der Zeit variiert. Die Konzentration der Reaktanten nimmt ab und erhöht gleichzeitig die der Produkte. Dies wäre nicht so, wenn neue Reagenzien ständig zu ihm fließen.

Flexibler Betrieb

Der Batch -Reaktor ist in seinem Betrieb sehr flexibel, sodass ein bestimmtes Gerät für verschiedene Zwecke oder Anwendungen verwendet werden kann.

Relative Kosten

Die Kosten für den Kauf und die Installation eines Bach -Reaktors sind geringer als die Kosten eines kontinuierlichen Reaktors. Die Betriebskosten des Batch -Reaktors sind jedoch größer, verursacht durch die Unterbrechung des Betriebs und die in einigen Fällen die Intervention eines Bedieners erfordert.

Reaktionsphasen

Der Batchreaktor wird vorzugsweise mit chemischem Reagenz der Flüssigkeitsphase verwendet. Es kann aber auch in Reaktionen verwendet werden, die feste und gasförmige Phasen sowie in Phasenmischungen wie flüssig-felid, flüssig-gasförmiger usw. beinhalten.

Kleine Skalen

Der Batch -Reaktor wird vorzugsweise in kleinen Operationen und wissenschaftlichen Forschungen verwendet. In der Branche hat es die Schwierigkeit der Variabilität eines Grundstücks zum anderen und auch die Schwierigkeit, in großem Maßstab zu produzieren.

Teile eines Chargenreaktors

Schüssel

Der Batch -Reaktor besteht aus einem Behälter, normalerweise aus Edelstahl, der in einigen Fällen mit Porzellan bedeckt werden kann. Der Reaktorbehälter zeigt sich im Deckel, der ihn oben schließt, Löcher, in denen die Reagenzien des chemischen Prozesses in den Reaktor eintreten.

Ebenso präsentiert es normalerweise einen Ausgang für Flüssigkeiten oder Produkte der im Reaktor erlebten chemischen Prozesse. Darüber hinaus hat der Behälter Ausgänge für Dämpfe und Gase, die in Reaktionen erzeugt werden, und muss entfernt werden, um eine Druckerhöhung zu vermeiden.

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Agitation Motor

Batch -Reaktoren, die auf ihrem Deckel anwesend sind und mit einem Übertragungssystem ausgestattet sind, das die Bewegung eines Agitationssystems ermöglicht, das den homogenen Reaktorgehalt während der Reaktionen behalten kann.

Dieses Agitationssystem besteht aus einer Achse, die mit dem Motor verbunden ist, und einer mit der Achse verbundenen Achse, deren Formen vom Reaktorgehalt abhängen. Paletten sind so angeordnet, dass der Durchmesser, den sie bilden, nahe am inneren Durchmesser des Reaktors liegt.

Batchreaktoren sind normalerweise mit einem Defflektorsystem ausgestattet. Dies besteht aus Platten zusammen mit den Wänden der Reaktoren, die durch den Inhalt der vom Agitationssystem mobilisierten Behälter beeinflusst werden, wodurch ein größerer Grad an Homogenisierung erreicht wird.

Heiz- oder Kühlsystem

Chemische Reaktionen, die bei Reaktoren auftreten, können endotherm oder exotherm sein. Damit die Reaktionen ohne Variation der Temperatur innerhalb der Reaktoren auftreten, muss ihre Temperatur reguliert werden.

Zu diesem Zweck sind Reaktorbehälter von einer mit Mantel abgehaltenen Abdeckung umgeben, die mit einem Heiz- oder Kühlsystem verbunden ist, sodass der Fall die Zirkulation von Flüssigkeiten zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur ermöglicht.

Dieser Zustand ist für eine optimale Leistung chemischer Prozesse erforderlich. In einigen Fällen wird die Kühlung des Innenrauminhalts des Reaktors durch Verwendung eines Spiralrohrsystems erreicht, das an den Wänden der Reaktorbehälter befestigt ist.

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Anwendungen

Der Batch -Reaktor wird in der industriellen Produktion kleiner in der wissenschaftlichen Forschung in Kalorimetriestudien, in Kristallisation, Kinetik, Polymerisation und Synthese verwendet. Es wird auch zur Entwicklung neuer Produkte verwendet.

Dieser Reaktor wird in der Pharmaindustrie verwendet, in der zahlreiche Medikamente vorgenommen werden. Es wird auch zur Initiierung der Fermentation einiger Getränke verwendet.

Es wird zur Ausarbeitung von Polyes und Polyglykolen verwendet, Polymere, die als Lackbasen verwendet werden. Darüber hinaus wird es zur Sulfonierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen und bei fester Verbrennung verwendet.

Batch -Reaktoren werden auch in der kleinen Gewaltentwicklung von Vinylhomopolymeren bei niedriger Temperatur verwendet. Der Reaktor wurde zur Herstellung von Wasserstoff biologischer Herkunft aus festen Abfällen verwendet.

Diese Reaktoren haben von der Verarbeitung toxischer oder hoher Risikomaterialien profitiert.

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