A について完全に混合したバッチ反応器 (CMBR)常々理想連発反応器と呼ばれます. 化学反応器のモデルで,反応物質は閉ざされた容器に充電され,均質に混合され,特定の期間反応させられます.退院した.
"完全に混ざった"という用語は 理想化されています容器全体に均等な反応物質の濃度と温度空間的な傾斜はありません.構成は完全に時間タンク内の位置ではありません.
バッチ 原子炉 を モデル に する ため に,エンジニア は"完璧な 混合"を 想定 し て い ます.つまり,反応 物質 を 混合 する 時間 は,化学 反応 が 起きる 時間 と 比べ て 軽い こと です.
この理想的な状態で:
濃度 (C)原子炉内のあらゆる点において同じです.
温度 (T):熱エネルギーは即座に均等に分布し,反応運動を変化させるような局所的な"ホットスポット"を防ぐ.
質量移転:抵抗ゾーンはありません.反応物質の分子ごとに,他の分子と衝突する確率は同じです.
バッチリアクターは閉ざされたシステム(反応中に入ったり出たりすることなく),質量バランスは大幅に簡素化されます.
設計方程式は,この2つの方程式を
CMBRと連続炉 (CSTRやPFRなど) の区別は,プロセス選択において極めて重要です.
| 特徴 | バッチリアクター (CMBR) | CSTR (連続) | PFR (プラグフロー) |
| オペレーション | 不安定状態 (時間依存) | 安定状態 | 安定状態 |
| 混ぜる | 制服 (完璧) | 制服 (完璧) | 無 (空間グラデント) |
| トランスプット | 低い (小規模) | 高度 (大規模) | 高度 (大規模) |
| 最良の為 | 特殊化学品 医薬品 | 大量化粧品 | 急速なガス相反応 |
連続流の効率の向上にもかかわらず,完全混合バッチ反応炉は特定のアプリケーションのための業界標準であり続けます:
柔軟性単一の原子炉は,バッチ間での容器の清掃だけで,複数の異なる製品 (例えば,異なる製薬品種または特殊ポリマー) を生産するために使用できます.
低資本コスト:低容量で高価な製品では,複雑な連続流量パイプとセンサー配列を設置するコストは不合理です.バッチケトルはシンプルで頑丈です.
延長反応時間:化学反応の完了には 数時間や数日間が要る場合 連続管路 (PFR) を通して 化学反応を強制しようとすると 超長時間かかる機器が必要になりますCMBR は,望ましい変換が達成されるまで反応を放置することを可能にします..
Q:完璧に混ぜ合わせることは 可能ですか?
A: いや,完璧な混合は理論上の限界です.実際は,すべての産業用原子炉はわずかな傾斜があります.しかし,ほとんどの化学工学の計算では,CMBR (完璧な混合) を仮定すると,調動器と容器の設計を簡素化する非常に正確な近似が得られます.
Q: CMBR を運用する際の最大の課題は?
A: バッチ間の停止時間.原子炉は,空き,清掃,再充電する必要がありますので",非生産的"時間は重要です.半連続的な出力を確保するために,複数のバッチ原子炉を並列に動作させる (段階的なサイクル) 施設は,しばしばこの理由です.
Q: 反応に必要な時間をどうやって計算しますか?
A: 設計方程式を統合します 目的の変換に達するまで 容器内に反応物質をどれくらい保持するか 正確に分かります
この説明を 特定のエンジニアリング目標に合わせる為に 新しい化学プロセスの 動力学をモデル化してるの?既存のバッチ炉の混合効率を最適化したいですか??