Co to są reaktory wsadowe?

Reaktory okresowe to zbiorniki stosowane do przechowywania reakcji chemicznych lub biologicznych. Termin „partia” odróżnia ten typ reaktora od reaktorów ciągłych - w reaktorze okresowym wszystkie niezbędne składniki umieszcza się w zbiorniku i zachodzi reakcja chemiczna lub fermentacja, podczas gdy w reaktorze ciągłym składniki są stale podawane do czołg. Reaktory okresowe stosuje się w procesach takich jak oczyszczanie ścieków, produkcja farmaceutyczna i fermentacja różnych produktów.

Najprostszy typ reaktora okresowego składa się tylko ze zbiornika z otworami w górnej części do wprowadzania reagentów i usuwania produktu, chociaż zazwyczaj należy również uwzględnić pewien rodzaj mechanizmu mieszającego. Kurtka, która pasuje do zbiornika, może być również używana do kontroli temperatury. Reaktory wsadowe mogą również wymagać pewnego rodzaju systemu napowietrzania.

Dodawanie składników do reaktora okresowego jest znane jako „ładowanie” i jest pierwszym etapem przeprowadzania reakcji okresowej. Użytkownik reaktora oblicza, ile każdego składnika potrzeba do wytworzenia pożądanego produktu, na podstawie wzorów reakcji chemicznych lub wzorów wzrostu drobnoustrojów. Podobne obliczenia pozwalają użytkownikowi określić, jak długo zajmie reakcja. Po załadowaniu reaktora można go w większości pozostawić w spokoju, gdy zachodzi reakcja. Użytkownik może wymagać monitorowania temperatury i napowietrzania w reaktorze, w zależności od rodzaju reakcji.

Jednym z powszechnych typów reaktorów okresowych jest reaktor okresowy sekwencyjny lub reaktor okresowy sekwencyjny, oba w skrócie SBR. Reaktory SBR są zwykle stosowane w oczyszczalniach ścieków w procesie osadu czynnego, w procedurze wykorzystującej szeroki zakres bakterii do usuwania zanieczyszczeń z wody. Kultury bakteryjne rosną w gęstym szlamie, od którego procedura ma swoją nazwę.

W celu sekwencjonowania reaktorów okresowych reaktor zawierający osad czynny jest najpierw napełniany ściekami. Szlam i woda są napowietrzane w celu dodania tlenu i umożliwienia zmieszania składników, co pomaga bakteriom w odżywianiu się zanieczyszczeniami w ściekach. Gdy bakterie spożyją większość składników odżywczych w wodzie, zaczynają wymierać i zatrzymuje się napowietrzanie, aby osad mógł osadzić się na dnie reaktora. Po osadzeniu się szlamu oczyszczone ścieki są usuwane z reaktora i przekazywane do następnego etapu w procesie oczyszczania.

Reaktory półciągłe to połączenie reaktorów okresowych i ciągłych. W reaktorze okresowym z zasilaniem substrat ograniczający - składnik, który ucieka jako pierwszy w trakcie reakcji - jest stale wprowadzany do reaktora. Drugi składnik dodaje się na początku reakcji i nie dodaje się go w miarę postępu reakcji.