フロー反応器とは何ですか？

流量反応器は、継続的に製品を作成するために、通常、一連のチューブである反応容器に原材料を追加する化学プロセスです。これは、すべての材料が追加および反応され、削除および処理されるバッチプロセスとは異なります。流れの反応は、原材料が一端に追加され、液体とガスの両方に使用できる限り続きます。

流量反応器の設計は、通常、温度制御されたシェル内の一連のチューブです。熱またはクーラントをシェルに加えて、チューブ内の反応の温度制御を提供できます。原子炉は、必要に応じて金属、プラスチック、または複合材料から構築して、原材料がそれを攻撃するのを防ぎます。

フロー反応器のチューブ設計は、望ましい反応によって大きく異なる場合があります。空のチューブで混合が発生しないため、チューブが空になることはめったにありません。材料はチューブ内で分離されたままで、反応しません。小さなチューブのコイル、PAと呼ばれる小さな形状cking、またはバッフルと呼ばれる内部障壁はすべて、反応物または原材料を混合するために使用されます。

流量リアクター内にコイル状のチューブを配置すると、混合または熱伝達に役立ちます。コイルは、化学物質が反応セクションで移動するための距離を追加し、化学プロセスが発生するまでより多くの時間を提供します。温度制御を改善するために、加熱または冷却液はコイルの内側にあり、外側の反応物が外側にあります。内径または断面を変化させるチューブサイズは、反応物の流量を変化させるために変化させることができます。

チューブには、どの反応が必要かに基づいて、さまざまな材料を詰めることができます。一部の化学物質には、その過程で使用されずに反応を加速する材料が触媒を必要とします。触媒は、セラミックガラスビーズまたはその他の材料に加えてチューブに詰め込むことができます。非触媒梱包は、反応物を混合するのに役立つためにも使用できます。多くの場合、チューブの外側に熱または冷却が適用される場合が必要です。混合せずに、チューブの壁に最も近い材料は暑すぎるか冷たくなり、製品の品質に影響します。

バッフルのデザインは大きく異なる場合がありますが、すべては渦またはチューブ内の乱流の渦巻きを作ることで混合するのに役立ちます。それらは、チューブに取り付けられたメッシュの層、またはチューブの壁に機械加工された溝にすることができます。触媒はバッフル表面にもコーティングされ、混合に加えて反応制御を提供することもできます。

フロー反応器の設計は、化学物質の反応速度も考慮しています。すべてのチューブを通る化学物質の動きは同じである必要があります。そうしないと、最終製品の品質が各チューブとは異なる場合があります。プラグフロー条件を獲得するために流量を設計すると、一貫した製品が保証されます。プラグの流れは、反応物が反応器に費やす時間がどのチューブが観察されているかに関係なく同じであるチューブの設計と流量制御の特徴です。