ব্যাচ, মিশ্র প্রবাহ, এবং প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টরগুলির মধ্যে পার্থক্য

রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রকৌশলে, সঠিক চুল্লি নির্বাচন প্রক্রিয়া নকশা সবচেয়ে সমালোচনামূলক সিদ্ধান্ত। পছন্দ উদ্ভিদ আকার, উৎপাদন ক্ষমতা, তাপ নিরাপত্তা,এবং সামগ্রিকভাবে অর্থনীতি.

যদিও কয়েক ডজন বিশেষায়িত চুল্লি বৈকল্পিক রয়েছে, প্রায় সব শিল্প রাসায়নিক প্রক্রিয়া তিনটি মৌলিক আদর্শ ব্যবহার করে মডেল করা যেতে পারেঃব্যাচ রিঅ্যাক্টর,মিশ্র প্রবাহ চুল্লি (এমএফআর / সিএসটিআর), এবংপ্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর (পিএফআর).

তাদের মধ্যে মৌলিক পার্থক্য দুটি ভেরিয়েবলের মধ্যে আসেঃসময়এবংমহাকাশ(প্রবাহ)

একটি ব্যাচ রিঅ্যাক্টর একটি বন্ধ সিস্টেম। আপনি এটিকে প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থ দিয়ে ভরাট করেন, প্রতিক্রিয়াটি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য চলতে দিন, এবং তারপর এটি খালি করুন।

• পদার্থবিজ্ঞান:প্রতিক্রিয়া চলাকালীন কোন ধ্রুবক প্রবাহ নেই। মিশ্রণটি নিখুঁতভাবে অভিন্ন। কারণ প্রতিক্রিয়াশীলগুলি সময়ের সাথে সাথে ব্যবহার করা হয়,ট্যাঙ্কের ভিতরে ঘনত্ব শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত ক্রমাগত হ্রাস পায়.

• ঘনত্ব প্রোফাইলঃএর সাথে পরিবর্তিতসময়, কিন্তু অভিন্নমহাকাশ(ট্যাংক জুড়ে) ।

• ডিজাইন সমীকরণঃএকটি ধ্রুবক ভলিউম সিস্টেমের জন্য একটি লক্ষ্য রূপান্তর (এক্সএ) অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় (টি) খুঁজে বের করতেঃ

• নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে সবচেয়ে ভালো ব্যবহার করা হয়:ফার্মাসিউটিক্যালস, বিশেষ রাসায়নিক, ফার্মেটেশন এবং দীর্ঘ প্রতিক্রিয়া সময় প্রয়োজন যেখানে নমনীয়তা এবং ট্রেসেবিলিটি সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ।

এছাড়াও সর্বজনীনভাবে পরিচিতক্রমাগত মিশ্রিত ট্যাঙ্ক রিঅ্যাক্টর (CSTR)মিশ্র প্রবাহ চুল্লি একটি খোলা সিস্টেম যা স্থিতিশীল অবস্থায় কাজ করে। চুল্লিগুলি ক্রমাগত প্রবাহিত হয় এবং পণ্যগুলি ক্রমাগত প্রবাহিত হয়।

• পদার্থবিজ্ঞান:সংজ্ঞায়িত অনুমান হলনিখুঁত মিশ্রণ. যে মুহূর্তে রিঅ্যাক্ট্যান্টের একটি ফোঁটা ট্যাঙ্কে প্রবেশ করে, তা তাত্ক্ষণিকভাবে ছড়িয়ে পড়ে। অতএব, চুল্লিটির ভিতরে যে কোনও জায়গায় ঘনত্বটি প্রস্থান প্রবাহের ঘনত্বের সাথে অভিন্ন।

• ঘনত্ব প্রোফাইলঃধ্রুবকসময়(স্থিতিশীল অবস্থায়) এবং অভিন্নমহাকাশপ্রতিক্রিয়া সর্বদা সর্বনিম্ন সম্ভাব্য ঘনত্ব (প্রস্থান ঘনত্ব) এ ঘটে।

• ডিজাইন সমীকরণঃপ্রয়োজনীয় ভলিউম (V) খুঁজে বের করতেঃ

• নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে সবচেয়ে ভালো ব্যবহার করা হয়:অত্যন্ত এক্সোথার্মিক তরল-ফেজ প্রতিক্রিয়া (তরল বড় ভলিউম তাপ শোষণ) এবং অবিচ্ছিন্ন বাল্ক রাসায়নিক উত্পাদন।

একটি প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর সাধারণত একটি দীর্ঘ পাইপ বা টিউব। এমএফআর এর মতো এটি একটি অবিচ্ছিন্ন, স্থিতিশীল-রাজ্যের খোলা সিস্টেম, তবে এটিতে একেবারে কোনও যান্ত্রিক মিশ্রণ নেই।

• পদার্থবিজ্ঞান:তরল সমান্তরাল "প্লাগ" মধ্যে টিউব মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। সেখানে নিখুঁত মিশ্রণ radially (টিউব প্রস্থ জুড়ে), কিন্তুঅক্ষীয়ভাবে শূন্য মিশ্রণ(পাইপের দৈর্ঘ্য বরাবর) যখন তরলটি পাইপ দিয়ে যাতায়াত করে, তখন প্রতিক্রিয়াশীলগুলি ক্রমাগত ব্যবহার করা হয়।

• ঘনত্ব প্রোফাইলঃধ্রুবকসময়(স্থির-অবস্থা), কিন্তু পরিবর্তিত হয়মহাকাশ. ঘনত্ব প্রবেশদ্বারে সর্বোচ্চ এবং প্রস্থান এ তার সর্বনিম্ন বিন্দুতে মসৃণভাবে ড্রপ।

• ডিজাইন সমীকরণঃপ্রয়োজনীয় ভলিউম (V) খুঁজে বের করতেঃ

• নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে সবচেয়ে ভালো ব্যবহার করা হয়:দ্রুত গ্যাস-ফেজ প্রতিক্রিয়া, উচ্চ তাপমাত্রা পেট্রোকেমিক্যাল ক্র্যাকিং, এবং অনুঘটক প্রতিক্রিয়া (যেখানে টিউবটি কঠিন অনুঘটক দিয়ে প্যাক করা হয়) ।

এই রিঅ্যাক্টরগুলির মধ্যে পার্থক্য বুঝতে হলে, আপনাকে দেখতে হবে যে তারা কতটা দক্ষতার সাথে রাসায়নিক রূপান্তর অর্জন করে।এটা সবসময় একটি PFR চেয়ে বড় ভলিউম প্রয়োজন সঠিক একই রূপান্তর অর্জন করতে (স্বাভাবিক প্রতিক্রিয়া kinetics জন্য).

নিচের সিমুলেটরটি ব্যবহার করে লক্ষ্য রূপান্তর এবং প্রতিক্রিয়া হার সামঞ্জস্য করুন যাতে গাণিতিক মডেলগুলি কীভাবে চুল্লিগুলির আকার ভিন্ন করে তা দেখতে পারে।

1. প্যাচ নির্বাচন করুন যদিঃআপনি যদি উচ্চ মূল্যের পণ্যের (যেমন ফার্মাসিউটিক্যালস) ছোট পরিমাণে উৎপাদন করছেন যেখানে আপনাকে বিভিন্ন রেসিপি তৈরি করতে একই সরঞ্জাম ব্যবহার করতে হবে, অথবা যদি আপনার প্রতিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ হতে 12+ ঘন্টা সময় নেয়।

2. মিশ্র প্রবাহ (এমএফআর/সিএসটিআর) নির্বাচন করুন যদিঃআপনি প্রচুর পরিমাণে তরল প্রক্রিয়া করছেন, একটি জৈবিক প্রক্রিয়া পরিচালনা করছেন (যেমন বর্জ্য জল চিকিত্সা), অথবা একটি প্রতিক্রিয়া যা বিপুল পরিমাণে তাপ নির্গত করে নিরাপদে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

3. প্লাগ ফ্লো (পিএফআর) নির্বাচন করুন যদিঃআপনি একটি বড় আকারের গ্যাস প্রক্রিয়া পরিচালনা করছেন, আপনার সর্বনিম্ন সম্ভাব্য চুল্লি পদচিহ্নের প্রয়োজন, অথবা একটি কঠিন অনুঘটক বিছানার মাধ্যমে একটি প্রতিক্রিয়া চালাচ্ছেন (যেমন, তেল পরিশোধন) ।