راکتور مخلوط شونده (Mixed Reactor)

در این راکتور همان طور در شکل 7 مشخص شده است مواد اولیه وارد راکتور می شوند و پس از اختلاط در راکتور و اقامت برای مدت زمان مشخصی در راکتور، از راکتور خارج می شوند.

 
شکل 7 -  راکتور مخلوط شونده

  
شکل 8 -  راکتور مخلوط شونده

الف. تصویری از راکتور در عملیات
ب. نمایی از داخل راکتور مخلوط شونده مشتمل بر انواع پره ها و بافل و سیستم سرمایش و گرمایش

این راکتور زمانی که یک واکنش شیمیایی احتیاج به همزدن شدید داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد .

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=685

راکتور نیمه پیوسته (Semi Batch Reactor)

راکتورهای نیمه پیوسته نیز همان محدودیت های راکتور ناپیوسته را دارد. از امتیازات راکتور های نیمه پیوسته کنترل خوب حرارت و کنترل واکنش های نامطلوب و محدود کردن تولید محصولات ناخواسته می باشد . این عمل از طریق وارد کردن تدریجی یکی از اجزاء ترکیب شونده با غلظت کم میسر می گردد . راکتور های نیمه پیوسته اغلب برای واکنش های دوفازی که یکی از اجزاء ترکیب شونده گاز باشد مورد استفاده قرار می گیرد و جزء گازی به صورت حباب به داخل فاز مایع درون راکتور تغذیه می گردد .(شکل 4 )

 
شکل 4 -  مراحل کارکرد یک راکتور ناپیوسته

 
شکل 5 -  راکتور نیمه پیوسته

 

شکل 6 -  راکتور نیمه پیوسته

ادامه مطلب در:
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=684

راکتور ناپیوسته (Batch Reactor)

از دیدگاه تاریخی، راکتورهای ناپیوسته از آغاز صنعت شیمیایی مورد استفاده بوده و هنوز هم به صورت وسیعی در تولید مواد شیمیایی با ارزش افزودنی بالا مورد استفاده می باشند.

در این راکتورها مواد واکنش دهنده در همان ابتدای عمل وارد راکتور می شوند . محتویات راکتور برای مدت مشخصی کاملاً مخلوط شده و پس از مدت زمان معینی که واکنش پیشرفت کرد، محتویات داخل راکتور تخلیه می شوند. در این راکتورها غلظت در طول زمان تغییر می کند اما اختلاط کامل باعث می شود که در لحظه درجه حرارت و ترکیب در سرتاسر راکتور یکنواخت باشد.( شکل 1 )
این راکتورها در موارد زیر بکار برده می شوند.

• تولید در مقیاس کوچک صنعتی (ظرفیت کم)
• آزمایش کردن فرایندهای ناشناخته
• تولید صنعتی محصولات گران قیمت
• برای محصولاتی که تولید آنها در شرایط مداوم مشکل باشد

امتیاز این راکتورها در این است که با دادن زمان لازم برای انجام واکنش، مواد اولیه با درصد تبدیل بالا به محصولات مورد نظر تبدیل می گردند و احتیاج به وسایل اضافی و کمکی کمتری دارند .

شکل 1 -   مراحل کارکرد راکتور ناپیوسته

 
شکل 2 - راکتور ناپیوسته
در حالیکه استفاده از این نوع راکتورها محدود به واکنش های متجانس فاز مایع می باشد .

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=683

رآکتور (Reactor)

راکتور یک ظرف یا محفظه با شکل های مختلف می باشد که در آن واکنش شیمیایی صورت می گیرد و در آن مواد ورودی به محصولات تبدیل می شوند. راکتورها از لحاظ عملکردشان به گروههای ریز تقسیم بندی می شوند: راکتورهای ناپیوسته ، راکتورهای نیمه پیوسته ، راکتور های مخلوط شونده ، راکتورهای لوله ای و راکتورهای بستر سیال تقسیم بندی می شوند. واکنش های شیمیایی که در داخل راکتور صورت می گیرند به دو دسته کلی متجانس  Homogenous و نامتجانس Heterogeneous تقسیم بندی می شوند. سه پارامتر مهمی که جهت توصیف عملکرد راکتور مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از:درصد تبدیل Conversion، انتخاب پذیری Selectivity، بازده راکتور Yield

راکتور یک ظرف یا محفظه با شکل های مختلف می باشد که در آن واکنش شیمیایی صورت می گیرد و در آن مواد ورودی به محصولات تبدیل می شوند: که به دو دسته پلیمری و غیرپلیمری تقسیم می شوند.

واکنش های شیمیایی که در داخل راکتور صورت می گیرند به دو دسته کلی متجانس (Homogenous) و نامتجانس (Heterogeneous) تقسیم بندی می شوند. واکنش های متجانس واکنش هایی هستند که در آن تمام ترکیب شوندگان در یک فاز که ممکن است گاز، مایع و یا جامد باشد، موجود هستند . همچنین در صورتیکه واکنش کاتالیزوری باشد، کاتالیزور هم بایستی در همان فاز وجود داشته باشد . واکنش های نامتجانس ،واکنش هایی هستند که برای انجام آنها حداقل دو فاز لازم باشد.

متغیرهای زیادی سرعت واکنش را تغییر می دهند، در سیستم های متجانس ، دما ، فشار و غلظت متغیرهای واضحی هستند. در سیستم های نامتجانس به دلیل آنکه بیش از یک فاز وجود دارد و در طول واکنش مواد بایستی از یک فاز به فاز دیگر متصل شوند، علاوه بر دما، فشار و غلظت، سرعت انتقال جرم و سرعت انتقال حرارت نیز اهمیت دارد.

عملکرد راکتور

برای راکتورها، سه پارامتر مهم جهت توصیف عملکرد راکتور مورد استفاده قرار می گیرد:

• درصد تبدیل Conversion: نسبت مقدار مواد واکنش دهنده مصرفی در راکتور به مقدار مواد واکنش دهنده ای به راکتور تغذیه می باشد. اگر واکنش برگشت پذیر باشد، حداکثر درصد تبدیلی که به آن می توان رسید درصد تبدیل تعادلی نامیده می شود.
• انتخاب پذیری Selectivity: نسبت مقدار محصول مطلوب تولید شده به مقدار مواد واکنش دهنده مصرفی در راکتور می باشد.
• بازده راکتور Yield: مقدار محصول مطلوب تولید شده به مقدار مواد واکنش دهنده ای که به راکتور تغذیه می شود

حال به بررسی متغیرهای مهمی که بر عملکرد راکتور تاثیر دارند می پردازیم.

غلظت راکتور

هنگامی که بیش از یک ماده واکنش دهنده وجود داشته باشد، اغلب استفاده از مقدار بیش از نیاز یکی از واکنش دهنده ها نتیجه مطلوبی بدست خواهد داد. مخصوصاً اگر بخواهیم یکی از مواد به طور کامل مصرف شود (به علت قیمت بالا یا خطرناک بودن(گاهی اوقات مناسب است که یک ماده خنثی همراه با خوراک به راکتور تغذیه شود و یا قبل از پیشرفت کامل واکنش، محصول تولیدی خارج شود. بعضی اوقات نیز استفاده از یک مسیر برگشتی از فراورده های جانبی ناخواسته به راکتور مطلوب است.

در مورد واکنش های برگشت ناپذیر اگر یکی از ترکیبات ورودی بیش تر از مقدار مورد نیاز به واکنش وارد شود، می تواند ماده دیگر را به سمت کامل کردن سوق دهد. به عنوان مثال، واکنش بین اتیلن و کلر برای تولید دی کلرواتان را در نظر بگیرید:

C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2

اگر از یک مقدار اتیلن اضافی جهت حصول اطمینان از تبدیل کامل ماده کلر استفاده شود مشکل حضور کلر در سیستم جداسازی بعدی از بین می رود. معمولاً در یک واکنش اگر یکی از اجزاء خطرناک تر باشد (مانند کلر در این مثال) باید از کامل شدن آن مطمئن شویم.

اگر واکنش برگشت پذیر باشد هدف افزایش درصد تبدیل تعادلی می باشد. اگر یکی از خوراک ها را به مقدار اضافی وارد کنیم می توانیم درصد تبدیل تعادلی را افزایش دهیم. گاهی اوقات با حذف مداوم محصول یا یکی از محصولات از راکتوری که واکنش در آن در حال پیشرفت است، می توان درصد تبدیل تعادلی را افزایش داد. مثلا به وسیله تبخیر کردن ماده ای از راکتور فاز مایع. یک راه دیگر این است که واکنش در مراحل پشت سر هم همراه با جداسازی محصولات در مراحل میانی صورت گیرد.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=682

مخزن کروی و استوانه ای (Spherical and cylindrical tanks)

مخزن های کروی یا استوانه ای برای مقاومت در برابر فشار های بالا به کار می رود و ممکن است فشار تا 100 پوند بر اینچ مربع یا بیشتر را تحمل کنند . این نوع مخزن ها جهت نگهداری بوتان و پروپان و گاز مایع و بنزین های سبک و به طور کلی مواد شیمیایی سبک کاربرد دارد.

 
شکل 4- مخزن کروی

 
شکل 5- مخزن استوانه ای

مشخصات عمومی مخازن تحت فشار :

شکل اکثر مخازن تحت فشار استوانه ای یا کروی بوده که فرم استوانه ای آن با کلگی کروی یا بیضوی یا کاسه ای قابل ساخت و مونتاژ می باشد . و کلگی های کروی به دو حالت نورد گرم و سرد تولید می شوند .
استاندارد ASME Boiler & Pressure Vessel Code برای مخازن ذخیره ای نیز استفاده می شود ، طبق استاندارد موجود بعد از مشخص بودن پارامتر های اصلی یاد شده ضخامت و مشخصات هندسی و جوشکاری و جنس مواد تعیین شده با امکانات کارگاهی نیز تهیه می شود .
اتصالات مختلفی که روی مخازن تعبیه می گردد ، از قبیل محل مورد نصب فشار سنج ، شیر تخلیه اضطراری ، ترمومتر ، سطح سنج ، و در صورتی که مخزن جهت کارهای پیچیده تر استفاده شود ، طبعا" نیاز اتصالات مربوط به آن نیز اضافه خواهد شد .

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=489