ในโรงงานเคมีอุตสาหกรรมที่ทันสมัยเครื่องปฏิกิริยาเคมีใช้เป็นหน่วยการแปรรูปกลาง ที่วัสดุแท้ถูกแปลงเป็นระบบ เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าสูง ระหว่างสารหรือพอลลิเมอร์ระบบปฏิกิริยาเคมี ควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีและทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อนอย่างมีกิจกรรม รวมถึงอุณหภูมิ, ความดัน, ความเข้มข้นของการผสมและเวลาการพักอาศัย
ระบบปฏิกิริยาดําเนินงานหลายหน้าที่ที่สําคัญในการดําเนินงานที่กําหนดผลผลิตภาพและความปลอดภัยของอุปกรณ์ทั้งหมด:
การขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี:สินค้าดิบ (ก๊าซ, น้ําเหลว, หรือสารแข็ง) มีพลังงานศักยภาพทางเคมี ระบบปฏิกิริยาให้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมที่จําเป็นต้องแยกและปรับปรุงพันธะโมเลกุลการเปลี่ยนปริมาณผลิตที่มีมูลค่าต่ําเป็นสินค้าที่สามารถตลาดได้ เช่น โพลิเมอร์, ยาและปิโตรเคมี
การจัดการเทอร์โมไดนามิกและการกํากับความร้อนการปฏิกิริยาทางเคมีเป็นแบบ exothermic (ปล่อยความร้อน) หรือ endothermic (ดูดซึมความร้อน) ระบบปฏิกิริยาใช้โค้ลภายใน, เสื้อความร้อน หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้พลังงานการป้องกันการหลุดร้อนอันตรายหรือกระบวนการที่หยุด.
การประกันการถ่ายทอดมวลแบบเหมือนกันผ่านระบบกระตุ้นภายใน (เช่นหมุน, แบฟล์, หรือเครื่องผสมสติก) เครื่องปฏิกิริยาให้แน่ใจว่าสารปฏิกิริยาบรรลุการสัมผัสโมเลกุลอย่างละเอียดการกําจัดการปรับปรุงความถี่ของธาตุและการปรับปรุงอัตราการปฏิกิริยา.
การควบคุมเวลาพัก:เครื่องปฏิกิริยากําหนดระยะเวลาที่โมเลกุลของสารปฏิกิริยาจะอยู่ภายในเขตปฏิกิริยาอย่างแม่นยํา เพื่อให้มีการแปลงเต็ม ก่อนที่จะปล่อยผสมให้แยกหรือทําความสะอาด
โรงงานเคมีเลือกการออกแบบตัวปฏิกิริยาโดยพิจารณาว่ามันต้องการความยืดหยุ่นระยะสั้นหรือการผลิตจํานวนมากอย่างต่อเนื่องหรือไม่
ทํางานในสภาพไม่มั่นคงที่วัสดุถูกบรรทุกทั้งหมดในครั้งเดียว, ตอบโต้กับระยะเวลาที่กําหนดไว้, และถอนทั้งหมด.
ดีที่สุดสําหรับ:สารเคมีพิเศษ สารประกอบยาที่ใช้ และชุดขนาดเล็กที่ต้องการการควบคุมหลายขั้นตอน
ทํางานตลอด 24 ชั่วโมงในสภาพคงที่ โดยมีสารปฏิกิริยาไหลเข้าอย่างต่อเนื่องและผลิตภัณฑ์ถอนออกมาพร้อมกัน
ดีที่สุดสําหรับ:การแปรรูปปิโตรเคมีขนาดใหญ่ การผลิตพอลิเมอร์จํานวนมาก และการผลิตสารเคมีขนาดใหญ่
| ประเภทของเรอคเตอร์ | การไหลและโหมดการทํางาน | ฟังก์ชันหลัก | การใช้งานพืชทั่วไป |
| ระบบปฏิกิริยาชุด | สภาพไม่ต่อเนื่อง / ไม่มั่นคง | การสังเคราะห์หลายขั้นตอนในภาชนะปิดเดียว | ยา, สารเคมีพิเศษ |
| ถังสั่นต่อเนื่อง (CSTR) | สภาพคงที่ต่อเนื่องกับการผสมผสานอย่างรุนแรง | การปฏิกิริยาในระยะเหลวและการลดเสื่อม | การบําบัดน้ําเสีย การพอลิเมอริเซชั่น |
| เครื่องปฏิกิริยาไหลของพล็อก (PFR) | กระแสท่อต่อเนื่องที่มีการผสมผสานกลับอย่างน้อย | การแปลงสารเคมีความเร็วสูงตามเส้นทาง | การบดน้ํามันเชื้อเพลิงในระยะแก๊ส |
| เตียงบรรจุอัตรากระตุ้น | การไหลผ่านอย่างต่อเนื่องผ่านเม็ดกระตุ้นที่แข็ง | สูงสุดการสัมผัสผิวของของเหลวกับของแข็ง | ไฮโดรเจน, การสังเคราะห์อะโมเนียค |
ถาม: ความแตกต่างหลักระหว่างถังเก็บของและปฏิกิริยาเคมีคืออะไร?
ตอบ: ถังเก็บของเป็นภาชนะที่ใช้โดยเฉพาะเพื่อเก็บวัสดุแท้หรือสินค้าเสร็จ ระบบปฏิกิริยาเคมีคือหน่วยการประมวลผลที่ใช้งานและเครื่องควบคุมความดันที่ออกแบบมาเพื่อบังคับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่.
ถาม: โรงงานเคมีป้องกันการปฏิกิริยาที่ไม่ถูกกําหนดไว้ได้อย่างไร?
A: โรงงานใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติ วาล์วลดความดันฉุกเฉิน ระบบดับความเร็วเร็วและเสื้อเย็นความแม่นยําที่ติดตามอุณหภูมิภายในและความดันอย่างต่อเนื่องเพื่อดูดซึมความร้อนที่เกิน.
คําถาม: ทําไมการนําตัวเรือนกระตุ้นใช้ในปฏิกิริยาเคมีอุตสาหกรรม?
ตอบ: คาตัลิสเตอร์เป็นสารพิเศษที่เร่งอัตราปฏิกิริยาและเพิ่มการเลือกของผลิตภัณฑ์เป้า โดยไม่ถูกบริโภคในกระบวนการการอนุญาตให้โรงงานทํางานในอุณหภูมิที่ต่ํากว่า และค่าพลังงานที่ต่ํากว่า.
ถาม: เกิดอะไรขึ้นกับผสมหลังจากมันออกจากปฏิกิริยาเคมี?
A: เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีไม่ค่อยถึงการแปลง 100% ผสมน้ําเสียที่ออกจากโรงงานปฏิกิริยามักจะถูกส่งไปยังหน่วยแยกสายล่าง เช่น คอลัมน์การดิบ, เครื่องกระจกหรือกรอง เพื่อแยกผลิตภัณฑ์เป้าหมายที่บริสุทธิ์และรีไซเคิลวัสดุที่ไม่ได้ปฏิกิริยา.
สําหรับการดําน้ําลึกในหลักการวิศวกรรมปฏิกิริยา คุณสามารถดูประกอบการของโรงงานปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมเคมี.