रासायनिक प्रक्रिया रिएक्टर क्या है? सिद्धांत, प्रकार और अनुप्रयोग

 रासायनिक प्रक्रिया रिएक्टर क्या है, और इसका डिज़ाइन यह कैसे निर्धारित करता है कि कोई संयंत्र वास्तव में क्या बना सकता है?एक रासायनिक प्रक्रिया रिएक्टर वह इंजीनियर किया गया पात्र है जिसमें अभिकारकों को नियंत्रित तापमान, दबाव और मिश्रण के तहत एक साथ लाया जाता है ताकि वाणिज्यिक पैमाने पर वांछित उत्पादों में परिवर्तित किया जा सके। रूपांतरण, चयनात्मकता और उपज तय होने के स्थल के रूप में, रिएक्टर प्रक्रिया की 60-80% अर्थशास्त्र को नियंत्रित करता है - फीड की खपत से लेकर पृथक्करण भार तक सब कुछ। इसलिए बैच, कंटीन्यूअस स्टिर्रेड-टैंक (CSTR), और प्लग-फ्लो (PFR) आर्किटेक्चर के बीच चयन रासायनिक संयंत्र डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण निर्णय है।

1. रासायनिक प्रक्रिया रिएक्टरों के मुख्य संचालन सिद्धांत

रिएक्टर इंजीनियरिंग कैनेटीक्स को परिवहन घटनाओं के विरुद्ध संतुलित करती है:

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगदर कानून और संतुलन रूपांतरण की छत निर्धारित करते हैं, जबकि प्रतिक्रिया क्रम निर्धारित करता है कि एकाग्रता प्रक्षेपवक्र कैसे विकसित होते हैं। रिएक्टर को संतुलन को पार किए बिना या साइड प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा दिए बिना कैनेटीक्स की मांग वाले तापमान और निवास समय की आपूर्ति करनी चाहिए।मिश्रण और द्रव्यमान स्थानांतरण:

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगथर्मल प्रबंधन और सुरक्षा:ऊष्माक्षेपी ऊष्मा कम से कम उतनी ही तेजी से बाहर निकलनी चाहिए जितनी तेजी से यह उत्पन्न होती है। सबसे खराब स्थिति में ऊष्मा रिलीज के मुकाबले जैकेट और कॉइल कूलिंग को सबसे खराब स्थिति में ऊष्मा रिलीज के मुकाबले आकार दिया जाता है, जिससे बर्तन समतापी हो जाता है और एक संभावित भगोड़ा प्रक्रिया को एक नियंत्रणीय प्रक्रिया चर में बदल दिया जाता है।

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगतीन क्लासिक आर्किटेक्चर औद्योगिक रसायन विज्ञान के विशाल बहुमत को कवर करते हैं:बैच रिएक्टर:

चक्रों में चार्ज, प्रतिक्रिया और डिस्चार्ज किए गए बर्तन। मध्यम मात्रा में बहु-उत्पाद विशेषता, फार्मास्युटिकल और फाइन केमिकल निर्माण के लिए अधिकतम नुस्खा लचीलापन।

कंटीन्यूअस स्टिर्रेड-टैंक रिएक्टर (CSTR):

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगप्लग फ्लो रिएक्टर (PFR):ट्यूबलर चैनल जहां द्रव न्यूनतम बैक-मिक्सिंग के साथ क्रमिक प्लग के रूप में आगे बढ़ता है, लंबाई के साथ प्रगतिशील रूपांतरण प्राप्त करता है। उच्च-दर गैस और तरल प्रतिक्रियाओं के लिए पसंदीदा जहां सटीक निवास समय उपज को अधिकतम करता है।

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगरिएक्टर प्रकारप्रवाह और मिश्रण व्यवहार

प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोगमुख्य परिचालन लाभबैच रिएक्टर

पूर्ण आंदोलन के साथ चक्रीय चार्ज-प्रतिक्रिया-डिस्चार्ज

उत्तर: निवास समय वह समय है जब सामग्री रिएक्टर के अंदर रहती है। यह एक दिए गए कैनेटीक्स के लिए रूपांतरण निर्धारित करता है: बहुत कम फीड बर्बाद करता है, बहुत लंबा साइड प्रतिक्रियाओं और गिरावट को आमंत्रित करता है - इसलिए बर्तन की मात्रा को दर कानून के अनुसार ट्यून किया जाता है।

प्रश्न: रासायनिक प्रक्रिया रिएक्टर किस सामग्री से बने होते हैं?

उत्तर: मानक निर्माण संक्षारक और स्वच्छ कर्तव्य के लिए 316L स्टेनलेस स्टील है, सामान्य रासायनिक सेवा के लिए क्लैडिंग के साथ कार्बन स्टील, और अत्यधिक अम्लीय, क्षारीय या क्लोराइड मीडिया के लिए Hastelloy, टाइटेनियम, या लाइन वाले स्टील।

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