Химический реактор для промышленности — оборудование для химических реакций с теплообменными и массообменными процессами. В зависимости от сферы деятельности, применяют разные виды этих устройств. Реактор с механическим или струйным перемешиванием подходит для лабораторий и объектов химической промышленности.
Оборудование различается по типу смешивания, условиям теплообмена, способу теплоподвода и теплоотвода, составу реакционной смеси и другим характеристикам. Правильно подобранный и качественный реактор — необходимое условие эффективности технологического процесса.
Содержание
Характеристики качественного оборудования
Эффективные промышленные химические реакторы обладают следующими качествами:
- высокая производительность;
- способность выдерживать сильные нагрузки;
- стабильная работа и ожидаемый результат реакции при изменении главных параметров: температуры, давления и концентрации исходных веществ;
- селективность — получение большого объема продукта реакции и высокая эффективность ее протекания при наличии побочных процессов;
- минимальные затраты энергии на перемешивание и проход материалов через реактор;
- максимально эффективное использование тепла, полученного в результате экзотермических реакций, или подводимого в оборудование для нагрева реагирующих веществ;
- автоматизированная работа, простота управления и обслуживания;
- длительный срок службы, ремонтопригодность.
Перед покупкой реактора нужно обращать внимание на соответствие параметров устройства, протекающих реакций и условий эксплуатации. У агрегата должна быть оптимальная интенсивность перемешивания и теплообмена для конкретной реакционной массы. Также важно учесть физические характеристики и агрегатное состояние реагентов и продуктов, агрессивность этой среды, пожароопасность производства и другие особенности.
Разновидности промышленных химических реакторов
В таблице указаны критерии, по которым классифицируется оборудование, его разновидности и характеристики.
Вид реактора | Характеристики оборудования и особенности работы |
Характер смешивания и вытеснения веществ | |
---|---|
Реактор идеального смешивания | Оборудование в виде емкости. Перемешивание осуществляется с помощью механической мешалки или циркуляционного насоса. |
Реактор идеального вытеснения | Трубчатый агрегат, в котором реакционная смесь двигается по удлиненному каналу в поршневом режиме. |
Противоточный | Подходит для работы с двухфазной смесью: «жидкость + газ» или «жидкость + жидкость». Обеспечивает избыток одного из реагентов на одном конце агрегата для более полной конверсии. |
Комбинированный | Агрегат, который сочетает зоны идеального вытеснения и перемешивания. |
Условия теплообмена | |
Адиабатический | Нужен в условиях изоляции с окружающей среды. При химических процессах в таком реакторе выделяемое или поглощаемое тепло используется для нагрева или охлаждения реакционных веществ. |
Изотермический | Осуществляет теплообмен с окружающей средой и работает при постоянной температуре. Выделение или поглощение тепла в любой точке реакционного объема полностью компенсируются. Скорость химического процесса зависит только от состава веществ. |
Реактор с промежуточным тепловым режимом | Устройство частично или полностью компенсирует теплообмен с окружающей средой. Также оно изменяет температуру смеси и поддерживает ее стабильность. |
Тип подвода и отвода тепла из зоны протекания реакции | |
Агрегат с теплообменом через стенки реакционной зоны |
Оборудование оснащено «рубашкой», в которую подаются хладо- или теплоагент. У модели «труба в трубе» есть внутренний канал, где осуществляется химическое превращение, и внешний, куда подается охлаждающий или греющий агент. В кожухотрубных моделях химическая реакция происходит в трубках, а в межтрубное пространство подаются хладо- или теплоагент. |
Модель с прямым теплообменом | Хладо- или теплоагент вводятся прямо в реакционную зону. Такой способ теплоподвода не всегда удобен и возможен — охлаждающие и греющие агенты могут повлиять на смесь или ее катализатор. А после реакции их нужно удалять из реакционной смеси. |
Комбинированный | Оборудование сочетает различные способы подвода или удаления тепла. |
Состав реакционной смеси | |
Реактор для гомогенных процессов | Агрегат для проведения реакций с однотипными веществами: газами, жидкостями. |
Агрегат для гетерогенных процессов | Оборудование для реакций с разнотипными веществами: «газ + жидкость», «газ + твердое вещество», «жидкость + твердое вещество». |
Способ подвода реагентов и отвода продуктов | |
Периодический | Все процессы происходят последовательно и в разное время: от подачи реагентов, до выхода готового продукта. |
Непрерывно действующий | Все стадии химического превращения вещества идут параллельно и одновременно, поэтому нет лишних затрат времени на загрузку и выгрузку. |
Полупериодический | Комбинация двух моделей: один из реагентов поступает в агрегат непрерывно, другой — периодически. |
Тип конструкции | |
Емкостный | Полое оборудование часто с перемешивающим устройством: автоклав, реактор-камера, вертикальные и горизонтальные цилиндрические модели конверторов |
Колонный |
Это высокие цилиндры, в которых установлены теплообменные элементы. Теплообмен происходит через «рубашку» или внутренние поверхности. К этому типу агрегатов относятся реактор-колонна насадочного и тарельчатого типа, каталитическое оборудование с неподвижным, движущимся и псевдоожиженным слоем катализатора, а также полочная модель |
Реактор-теплообменник | Создан для усиления теплообмена и отвода тепла от продуктов реакции. Используется, когда катализатор сохраняется длительное время, и необходим строгий контроль за температурами |
Реактор типа реакционной печи | Агрегат в форме печи или собственно реакционная печь следующих разновидностей: шахтная, полочная, камерная, вращающаяся |
Заказать надежные химические реакторы с мешалкой можно на сайте компании «Ниотекс». В ассортименте — оборудование из полимерных материалов с высокой коррозионной стойкостью, прочностью и длительным сроком службы. Представлены вертикальные модели с плоским и коническим днищем для лабораторий и предприятий из любой сферы промышленности.
Позвоните или напишите в чате на сайте — консультанты помогут подобрать подходящий товар, дадут экспертный совет и оперативно оформят заказ.