یک راکتور مخزن مخلوط چیست؟ اصول، طراحی و کاربرد

جواب دادن به سوال اصلي:یک راکتور مخزن مخلوط چیست و چرا این هندسه در تولید مواد شیمیایی غالب است؟یک راکتور مخلوط شده مخزن (STR) یک ظرف است که در آن یک چرخ دنده ای که از طریق محتویات مخزن هدایت می شود مخلوط، تعلیق،و پراکندگی گازی که شیمی واکنش نیاز دارد، صنایع داروسازی، مواد غذایی و پردازش مواد معدنی. تسلط پایدار آن ناشی از انعطاف پذیری بی نظیر است: با انتخاب نوع چرخ دار، سرعت و گیج کننده،یک گیره هندسی می تواند مایعات مخلوط را مخلوط کند، مواد جامد سنگین را تعلیق کنید، گاز ها را پراکنده کنید و از طریق جاکت ها یا کویل ها گرمای را منتقل کنید که به طور مستقیم و با تغذیه و برداشت مداوم از فرآیند های دسته بندی می شوند.که به عنوان رآکتور مخلوط شده به صورت مداوم (CSTR) کار می کند.

1اصول اصلی عملکرد راکتورهای مخزن مخلوط

عملکرد STR از طریق هیدرودینامیک ولگرد و مدیریت قدرت طراحی شده است:

·رژیمهای جریان محرک:موتورهای جریان شعاعی مانند توربین روشتون (شمار قدرت ≈ 5 ¢ 6) به سمت بیرون تخلیه می شوند، ایجاد برش شدید ایده آل برای پراکندگی گاز؛موتورهای محوری با جریان متراکم و موتورهای هیدروفیل به صورت عمودی پمپ می کنند، مخلوط کردن مایعات و تعلیق جامد با قدرت بسیار کمتر در هر حجم.

·محرکه و سرکوب گرداب:بافلهاي ديواري گرداب چرخشي که در سرعت متوسط شکل ميگيره رو از بين ميبرن و حرکت گرداب رو به گردش از بالا به پايين تبديل ميکننیک بخش بزرگ از قدرت چرخدار صرف چرخش جرم مایع به جای مخلوط کردن آن می شود..

·مقدار انرژی مصرفی و زمان مخلوط کردن:قدرت پرتاب کننده بر اساس رابطه P = Np·ρ·N3·D5 است، که به مهندسان اجازه می دهد قدرت را از تعداد قدرت بی ابعاد محاسبه کنند.زمان مخلوط و سرعت نوک سپس به معیارهای مقیاس بندی تبدیل می شوند که مخلوط معادل بین کشتی های خلبان و کارخانه را حفظ می کنند..

2انواع اصلی راکتورهای مخزن مخلوط

خدمات مخلوط شدن مخازن تقسیم شده بر اساس حالت کار و وظیفه:

·رآکتورهای مخزن مشتق شده:آب جوشان کلاسیک: شارژ، واکنش با کنترل کامل دستور العمل، تخلیه. ظرف پیش فرض برای تخصص چند محصول، داروسازی،و فرآیندهای غذایی که نیاز به انعطاف پذیری و تمیز کردن معتبر بین کمپین ها دارند.

·رآکتورهای مخزن مخلوط مداوم (CSTR):STRهای حالت ثابت با تغذیه و برداشت مداوم؛ محتوای مخلوط شده به خوبی ترکیب خروجی را برابر ترکیب مخزن می کند.آبشار CSTRها به تبدیل جریان پلاگ نزدیک می شوند و بر تولید عمده مواد شیمیایی فاز مایع تسلط دارند.

·تانک هاي تحريک شده مخصوص:تانک های عمیق گاز محرک، گاز (فرمنتیشن) و چند محرک برای شیمی سه فاز طراحی شده اند که همزمان گاز را پراکنده می کنند، جامد را تعلیق می کنند،و مایع مخلوط کننده به عنوان مورد نیاز در هیدروژنی و زیست پردازش.

انواع راکتور مخلوط شده مخزن ماتریس مقایسه

سوالات متداول (FAQ)

س: یک راکتور مخزن مخلوط چیست؟

ج: یک راکتور مخلوط شده مخزن یک ظرف است که در آن یک چرخدار چرخش مخلوط، تعلیق،و محتوای واکنش دهنده را هوا می کند که محیط تحرک کنترل شده را فراهم می کند که در آن دسته و مواد شیمیایی مداوم، داروسازی و فرآیندهای بیوشیمیایی بستگی دارد.

س: چرا مخازن مخلوط شده به باز کننده نیاز دارند؟

ج: بدون باز کننده ها، چرخنده مایع را به عنوان یک جسم جامد می چرخاند، که یک گرد و غبار مرکزی را تشکیل می دهد و انرژی را به جای مخلوط کردن صرف می کند. باز کننده ها چرخش را قطع می کنند،تبدیل انرژی به گردش عمودی که در واقع مخلوط مخزن.

س: کدام نوع چرخ دار در مخازن مخلوط شده استاندارد هستند؟

ج: توربین های روشتون جریان شعاعی با برش بالا از پراکندگی گاز استفاده می کنند؛ توربین های تیغه دار به طور موثر جامد را مخلوط می کنند و تعلیق می کنند؛ چرخ های هیدروفیل حداکثر پمپاژ در کیلو وات را ارائه می دهند.و نوار های لنگر یا مارپیچی برای استفاده از خمیر و پلیمرهای با لزگی بالا.

سوال: تفاوت بین یک STR دسته و CSTR چیست؟

ج: یک مخزن مشتق شده به صورت چرخه ای با تغییر ترکیب در طول زمان شارژ، واکنش نشان می دهد و تخلیه می شود.یک CSTR به طور مداوم تغذیه می کند و خارج می شود بنابراین محتوای مخلوط شده و بنابراین جریان محصول ترکیب ثابت را در حالت ثابت حفظ می کند.