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Diferencia entre los reactores de batch, de flujo mixto y de flujo enchufable
| MOQ: | 1 juegos |
| Precio: | 10000 USD |
| Período De Entrega: | 2 meses |
| Forma De Pago: | LC, T/T |
| Capacidad De Suministro: | 200 juegos/días |
recipiente de mezcla del reactor discontinuo
,diseño del reactor de flujo mixto
,comparación del reactor de flujo pistón
En la ingeniería de reacciones químicas, la selección del reactor adecuado es la decisión más crítica en el diseño del proceso.y la economía en general.
Aunque existen docenas de variantes de reactores especializados, casi todos los procesos químicos industriales pueden modelarse utilizando tres idealizaciones fundamentales:Reactor por lotes, elReactor de flujo mixto (MFR / CSTR), y elReactor de flujo de enchufe (PFR).
La diferencia fundamental entre ellos se reduce a dos variables:tiempoyespacio(flujo).
Un reactor en serie es un sistema cerrado, lo llenas de reactivos, dejas que la reacción dure un tiempo determinado y luego lo vacías.
La física:El agitador asegura que la mezcla sea perfectamente uniforme, ya que los reactivos se consumen con el tiempo.la concentración dentro del tanque disminuye continuamente de principio a fin.
Perfil de concentración:Varía contiempo, pero es uniforme enespacio(en todo el tanque).
Ecuación de diseño:Para encontrar el tiempo (t) necesario para lograr una conversión objetivo (XA) para un sistema de volumen constante:
Mejor utilizado para:Productos farmacéuticos, productos químicos especiales, fermentación y procesos que requieren largos tiempos de reacción donde la flexibilidad y la trazabilidad son primordiales.
También conocido universalmente como elReactor de tanque de agitación continua (CSTR)El reactor de flujo mixto es un sistema abierto que opera en estado estacionario. Los reactivos entran continuamente y los productos salen continuamente.
La física:El supuesto definitorio esmezcla perfectaEn el momento en que una gota de reactivo entra en el tanque, se dispersa instantáneamente. Por lo tanto, la concentración en cualquier lugar dentro del reactor es idéntica a la concentración de la corriente de salida.
Perfil de concentración:Constante contiempo(estado estacionario) y uniforme enespacioLa reacción ocurre siempre a la concentración más baja posible (concentración de salida).
Ecuación de diseño:Para encontrar el volumen (V) requerido:
Mejor utilizado para:Reacciones de fase líquida altamente exotérmicas (el gran volumen del fluido absorbe el calor) y producción química continua a granel.
Un reactor de flujo de enchufe es típicamente una tubería larga o tubo.
La física:El fluido se mueve a través del tubo en paralelo "contenedores". Hay mezcla perfecta radialmente (a través del ancho del tubo), peroNo se mezcla axialmente(a lo largo de la longitud del tubo). A medida que el fluido viaja por el tubo, los reactivos se consumen continuamente.
Perfil de concentración:Constante contiempo(estado estacionario), pero varía enespacioLa concentración es más alta en la entrada y baja suavemente a su punto más bajo en la salida.
Ecuación de diseño:Para encontrar el volumen (V) requerido:
Mejor utilizado para:Reacciones rápidas de fase gaseosa, craqueo petroquímico a alta temperatura y reacciones catalíticas (donde el tubo está lleno de catalizador sólido).
Para entender realmente la diferencia entre estos reactores, hay que ver cuán eficientemente logran la conversión química.siempre requiere un volumen mayor que un PFR para lograr exactamente la misma conversión (para la cinética normal de la reacción).
Utilice el simulador a continuación para ajustar la conversión y la velocidad de reacción objetivo para ver cómo los modelos matemáticos dimensionan los reactores de manera diferente.
| Características | Reactor por lotes | Flujo mixto (MFR/CSTR) | Flujo de conexión (PFR) |
|---|---|---|---|
| Modo de funcionamiento | Estado inestable (cíclico) | Estado estacionario (continuo) | Estado estacionario (continuo) |
| El patrón de mezcla | Mezclado uniformemente | Mezclado uniformemente | Sin mezclar axialmente |
| Eficiencia del volumen | Alto (la velocidad de reacción es rápida al principio) | Bajo (la velocidad de reacción está limitada por la concentración de salida) | Alto (la velocidad de reacción permanece alta en la entrada) |
| Tiempo de descanso | Alto (lleno, vaciado, limpieza) | Bajo (corre las 24 horas del día) | Bajo (corre las 24 horas del día) |
| Costo de capital | Bajo | Mediano | Alto (depende de las necesidades de tuberías/bombas) |
| Control térmico | Bien (tanque con chaqueta) | Excelente (una dilución elevada evita los puntos calientes) | Pobre (riesgo de puntos calientes en la entrada) |
Seleccione el lote si:Está produciendo pequeñas cantidades de productos de alto valor (como productos farmacéuticos) donde necesita usar el mismo equipo para hacer diferentes recetas, o si su reacción tarda más de 12 horas en completarse.
Se seleccionará el flujo mixto (MFR/CSTR) si:Está procesando grandes volúmenes de líquido, operando un proceso biológico (como el tratamiento de aguas residuales), o necesita controlar de forma segura una reacción que emite una cantidad masiva de calor.
Seleccione el flujo de conexión (PFR) si:Está operando un proceso de gas a gran escala, necesita la huella de reactor absolutamente más pequeña posible o está ejecutando una reacción a través de un lecho catalítico sólido (por ejemplo, refinación de petróleo).
