Akış Reaktörü Nedir?

Bir akış reaktörü, sürekli olarak ürünler oluşturmak için ham maddelerin bir reaksiyon kabına, tipik olarak bir seri boruya eklendiği kimyasal bir prosestir. Bu, tüm malzemelerin eklendiği ve reaksiyona sokulduğu, ardından çıkarıldığı ve işlendiği bir toplu işlemden farklıdır. Akış reaksiyonları, bir ucuna ham maddeler eklendiği sürece devam eder ve hem sıvılar hem de gazlar için kullanılabilir.

Bir akış reaktörünün tasarımı tipik olarak sıcaklık kontrollü bir kabuk içindeki bir dizi tüptür. Tüplerin içindeki reaksiyonun sıcaklık kontrolünü sağlamak için kabuğa ısı ya da soğutucu ilave edilebilir. Reaktör, hammaddelerin yapışmasını önlemek için gerektiğinde metallerden, plastiklerden veya kompozitlerden yapılabilir.

Bir akış reaktörü için boru tasarımları, istenen reaksiyonlara bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Nadiren tüpler boş, çünkü karışım boş tüplerde oluşmayacak; malzemeler tüplerin içinde ayrılmış halde kalır ve reaksiyona girmez. Küçük tüplerin bobinleri, ambalaj adı verilen küçük şekiller veya bölmeler adı verilen dahili engellerin tümü, reaktifleri veya ham maddeleri birlikte karıştırmak için kullanılır.

Sarmal tüpün bir akış reaktörü içine yerleştirilmesi, karıştırmaya veya ısı transferine yardımcı olabilir. Bobinler kimyasalların reaksiyon bölümünde hareket etmesini sağlar ve kimyasal işlemin gerçekleşmesi için daha fazla zaman sağlar. Isıtma veya soğutma sıvıları ayrıca, daha iyi bir sıcaklık kontrolü için reaktiflerin dışında, bobinlerin içinde de olabilir. İç çapı veya kesitini değiştiren tüp ebadı, reaktif akış hızlarını değiştirmek için değiştirilebilir.

Tüpler, hangi reaksiyonların gerekli olduğuna bağlı olarak çeşitli malzemelerle paketlenebilir. Bazı kimyasallar, işlemde kullanılmadan reaksiyonları hızlandıran bir materyal olan bir katalizör gerektirir. Katalizörler, seramik cam boncuklara veya diğer malzemelere eklenebilir ve tüplere paketlenebilir. Katalizör olmayan paketleme ayrıca, tüplerin dışına ısı veya soğutma uygulanırsa gerekli olan reaktiflerin karıştırılmasına yardımcı olmak için de kullanılabilir. Karıştırma yapılmadan, boru duvarlarına en yakın malzeme çok sıcak veya soğuk olacak ve bu da ürün kalitesini etkileyecektir.

Perdeler tasarım açısından büyük ölçüde değişebilir, ancak hepsi tüp içinde vortis veya türbülans kıvrımı oluşturarak karıştırmaya yardımcı olur. Bunlar, borulara monte edilmiş ağ tabakaları veya boru duvarlarına işlenmiş oluklar olabilir. Katalizörler, karıştırmanın yanı sıra reaksiyon kontrolü sağlayan bölme yüzeyleri üzerine de kaplanabilir.

Akış reaktörü tasarımı aynı zamanda kimyasalların reaksiyon hızını da dikkate alır. Kimyasalların tüm tüpler boyunca hareketi aynı olmalıdır veya bitmiş ürün kalitesi her tüpten farklı olabilir. Tapa akış koşullarını elde etmek için akış hızlarını tasarlamak tutarlı bir ürün sağlar. Fiş akışı, reaktörde harcadığı zaman reaktanlarının hangi tüpün gözlendiğine bakılmaksızın aynı olduğu tüp tasarımı ve akış hızı kontrolünün bir özelliğidir.