Cos'è un reattore a flusso?

Un reattore a flusso è un processo chimico in cui le materie prime vengono aggiunte a un recipiente di reazione, in genere una serie di tubi, per creare prodotti continuamente. Ciò è diverso da un processo batch, in cui tutti i materiali vengono aggiunti e reagiti, quindi rimossi ed elaborati. Le reazioni di flusso continuano finché le materie prime vengono aggiunte ad un'estremità e possono essere utilizzate sia per liquidi che per gas.

La progettazione di un reattore a flusso è in genere una serie di tubi all'interno di un guscio controllato dalla temperatura. Il calore o il refrigerante possono essere aggiunti al guscio per fornire il controllo della temperatura della reazione all'interno dei tubi. Il reattore può essere costruito con metalli, materie plastiche o compositi necessari per impedire alle materie prime di attaccarlo.

Design del tubo per un reattore a flusso può variare notevolmente a seconda delle reazioni desiderate. Raramente i tubi sono vuoti, perché la miscelazione non si verificherà nei tubi vuoti; I materiali rimarranno separati all'interno dei tubi e non reagiranno. Bobine di tubi più piccoli, piccole forme chiamate PALe barriere interne o le barriere interne vengono utilizzate insieme per mescolare i reagenti o le materie prime.

Posizionare il tubo a spirale all'interno di un reattore a flusso può aiutare a miscelazione o trasferimento di calore. Le bobine aggiungono la distanza per i prodotti chimici per viaggiare nella sezione di reazione, fornendo più tempo per il processo chimico. I liquidi di riscaldamento o raffreddamento possono anche essere all'interno delle bobine, con i reagenti all'esterno, per un migliore controllo della temperatura. La dimensione del tubo, che cambia il diametro interno o la sezione trasversale, può essere variata per modificare le portate dei reagenti.

I tubi

​​possono essere ricchi di vari materiali in base a quali reazioni sono necessarie. Alcuni prodotti chimici richiedono un catalizzatore, un materiale che accelera le reazioni senza essere esaurite nel processo. I catalizzatori possono essere aggiunti a perle di vetro in ceramica o altri materiali e confezionati nei tubi. L'imballaggio non catalizzatore può anche essere utilizzato per aiutare a mescolare i reagenti, il che èSpesso è necessario se il calore o il raffreddamento vengono applicati all'esterno dei tubi. Senza miscelazione, il materiale più vicino alle pareti del tubo sarà troppo caldo o freddo, il che influenzerà la qualità del prodotto.

I deflettori possono variare notevolmente nel design, ma tutti aiutano a miscelare creando vortici o turbini di turbolenza all'interno del tubo. Possono essere strati di mesh installati nei tubi o scanalature lavorate nelle pareti del tubo. I catalizzatori possono anche essere rivestiti su superfici del deflettore, fornendo controllo di reazione oltre alla miscelazione.

Il design del reattore a flusso tiene conto anche della velocità di reazione dei prodotti chimici. Il movimento delle sostanze chimiche attraverso tutti i tubi deve essere lo stesso o la qualità del prodotto finita può essere diversa da ciascuna provetta. La progettazione delle portate per guadagnare le condizioni di flusso del tappo garantisce un prodotto coerente. Il flusso del tappo è una caratteristica del design del tubo e del controllo della portata in cui il tempo spende i reagenti nel reattore è lo stesso indipendentemente dal tubo osservato.