औद्योगिक रिएक्टर क्या है? सिद्धांत, प्रकार और औद्योगिक अनुप्रयोग

मूल प्रश्न का उत्तरःएक औद्योगिक रिएक्टर क्या है और यह बड़े पैमाने पर नियंत्रित रासायनिक और भौतिक परिवर्तनों को कैसे चलाता है? एक औद्योगिक रिएक्टर एक विशेष प्रक्रिया पोत है जिसे रासायनिक प्रतिक्रियाओं, बहुलकरणों और जैविक प्रक्रियाओं को सुरक्षित रूप से रखने, विनियमित करने और अनुकूलित करने के लिए इंजीनियर किया गया है। रासायनिक संयंत्रों, रिफाइनरियों, फार्मास्युटिकल सुविधाओं और अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों के दिल के रूप में कार्य करने वाले, ये रिएक्टर तापमान, दबाव, हलचल,कच्चे माल को उच्च मूल्य वाले उत्पादों में परिवर्तित करने के लिए, ठीक रसायन, और मध्यवर्ती कुशलता से।

किसी भी औद्योगिक रिएक्टर का डिजाइन और संचालन ऊष्मागतिकी और द्रव गतिशीलता में महारत हासिल करने के आसपास घूमता है ताकि उपज, शुद्धता और सुरक्षा को अधिकतम किया जा सके:

• थर्मल और ऊर्जा नियंत्रण:कई औद्योगिक प्रतिक्रियाएं अत्यधिक एक्ज़ोथर्मिक या एंडोथर्मिक होती हैं। रिएक्टरों में आंतरिक हीट-ट्रांसफर कॉइल्स, बाहरी डिंपल जैकेट,और उन्नत सर्कुलेशन थर्मल फ्लूइड्स सटीक आइसोथर्मल स्थितियों को बनाए रखने के लिए, खतरनाक थर्मल रनआउट या उत्पाद के क्षरण को रोकने के लिए।
• द्रव्यमान हस्तांतरण और हलचल:एकाग्रता ढाल को समाप्त करने और गैस, तरल और ठोस चरणों के बीच समान आणविक बातचीत सुनिश्चित करने के लिए कुशल मिश्रण आवश्यक है।उच्च कतरनी वाले इम्पेलर और विशेष आंतरिक बफल्स तरल पदार्थ गतिशीलता को अनुकूलित करते हैं.
• निवास समय और स्टोइचिओमेट्री:यह नियंत्रित करना कि अभिकर्मक प्रतिक्रिया क्षेत्र के अंदर कितने समय तक रहते हैं (निवास समय वितरण) अवांछित साइड उत्पादों को कम करते हुए पूर्ण रूपांतरण सुनिश्चित करता है।

विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाएं चरण व्यवहार, थ्रूपुट मात्रा और सुरक्षा मापदंडों को संभालने के लिए अलग-अलग यांत्रिक विन्यास निर्धारित करती हैंः

• बैच रिएक्टर:बंद या अर्ध-बंद हलचल पात्र जहां सभी अभिकर्मकों को शुरुआत में लोड किया जाता है, एक विशिष्ट समय चक्र पर प्रतिक्रिया की जाती है, और पूरी तरह से निर्वहन किया जाता है।लचीला, बहु-चरण विशेष रसायनों और दवाओं के लिए आदर्श।
• निरंतर हलचल टैंक रिएक्टर (CSTR): ऐसी प्रणालियाँ जिनमें प्रतिक्रियाशील पदार्थों को एक अच्छी तरह से मिश्रित कंटेनर में लगातार खिलाया जाता है जबकि उत्पादों को एक साथ निकाला जाता है,बड़े पैमाने पर तरल चरण संश्लेषण के लिए एक स्थिर स्थिर स्थिति स्थिति को बनाए रखना.
• प्लग फ्लो रिएक्टर (पीएफआर):ट्यूबलर कंटेनर जहां रिएक्टेंट्स कम से कम अनुदैर्ध्य मिश्रण के साथ अनुक्रमिक रूप से बहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ट्यूब की लंबाई के साथ क्रमिक रूपांतरण होता है, जो उच्च गति वाले गैस या तरल रूपांतरण के लिए एकदम सही है।
• द्रव बिस्तर रिएक्टर: ऐसी प्रणालियाँ जिनमें ठोस उत्प्रेरक कणों को गैस या तरल पदार्थ के ऊपर की ओर बहने वाले प्रवाह में निलंबित किया जाता है,उत्प्रेरक क्रैकिंग और बहुलकरण के लिए असाधारण संपर्क दक्षता और तापमान एकरूपता प्रदान करना.