Muhit harakati tartibi turli reaktorlar Kimyoviy reaktorlarga qo'yiladigan talablar

Kimyoviy reaktorlarga qo'yiladigan talablar

Kimyoviy reaktor deb massa uzatish (diffuziya) bilan bog'liq kimyoviy reaksiyalar mujassamlangan kimyoviy texnologik jarayonlar amalga oshiriladigan qurilma (apparat)ga aytiladi.
Gaz-qattiq va suyuq - qattiq tizimdagi jarayonlar amalga oshiriladigan reaktorlarga sanoatda ishlatilayotgan xumdonlar (pech), kontakt qurilmalar, sintez kolonnalari, aralashtirgichli reaktorlar kiradi. Gaz-suyuqlik tizimida mexanik, purkagichli va siqilgan havo (pnevmatik) yordamida aralashtirishga asoslangan reaktorlardan foydalaniladi.
Ma'lum bir kimyoviy reaktorga turli xil, ba'zan bir - biriga zid keluvchi bir qancha talablar qo'yiladi. Ularning asosiylari quyidagilar:
1. Ishning yuqori unumdorligi va tezkorligi.
Qurilmaning ish sur'ati uning birlik vaqtida hosil bo'lgan mahsulot miqdori bilan aniqlanadi:
I =G /Vкк/ м³соат = У_СЕК G_ПК / V_P=V_Q G_ПК (11.1)
bu erda: G - vaqt birligida olingan mahsulot miqdori, kg/soat.
V_р - qurilmaning reaksiya ketadigan hajmi, m³
С_ПК - mahsulotning qurilmadan chiqishdagi (jarayonning oxiridagi) konsentrasiyasi. У_СЕК - aralashmaning 1 soatdagi sarfi, m /soat.
V_Q - oxirgi hajmiy tezlik, С^-1
2. Reaksiya natijasida mahsulotning ko'proq chiqishi va jarayonning eng yuqori tanlanishi (texnologik maromning eng maqbul ko'rsatkichlari bilan ta'minlanadi).
3. Qurilmaga materiallarni tashib solish va aralashtirishga eng kam miqdorga energiya sarfiyoti hamda ekzotermik reaksiyalari natijasida ajralib chiqadigan issiqlik yoki reaksiyaga kirishadigan moddalarning eng maqbul haroratda qizdirilishini ta'minlash uchun qurilmaga beriladigan issiqlikdan samarador foydalanish.
4. Boshqaruvda engillik, maromning barqarorligi va ish xavfsizligi.
5. Qurilmalarni yasash va ta'mirlash bahosining pastligi, tuzilishining (konstruksiyasining) oddiyligi, ularni yasashda arzon materiallar ishlatish.
Odatda, davriy (yopiq tizim) jarayonlarni olib borishda yuqori tezkorlik, ochnk zanjirsimon tizmalarda esa xom ashyoning yuqori o'zgarilish darajasi ma'qul ko'riladi.

Kimyoviy -texnologik jarayonlarning va reaktorlarning xilma-xilligi ular umumiy tasniflashda qiyinchilik tug'diradi. Shuning uchun kimyoviy -texnologiya darsliklarida har xil mualliflar o'zlarining turli xil tasniflarini keltirganlar

1. Kechadigan jarayonning xususiyatiga qarab: davriy, uzluksiz va yarim ; harakatlanuvchi reaktorlar;
2. Reaksiyaga kirishuvchi massaning faza tarkibiga qarab: gomogen va jarayonlar uchun reaktorlar.
3. Jarayonning issiqlik effektiga qarab: ekzotermik (issiqlik chiqoruvchi) va endotermik (issiqlik yutuvchi) jarayonlar uchun reaktorlar.
4. Reaktordagi haroratga qarab: past haroratli va yuqori haroratli reaktorlar.
5. Jarayon amalga oshirilayotganda qo'llaniladigan bosimga qarab: xavosiz sharoitda (vakuum ostida), atmosfera bosimi ostida va yuqori bosimda ishlaydigan reaktorlar.
6. Aralashtirish darajasiga (yoki reaktordagi gidrodinamik sharoitga) qarab: siqib chiqaruvchi va aralashtiruvchi reaktorlar.
Siqib chiqaruvchi reaktorlarda reaksiyaga kirishayotgan massa asta sekinlik bilan reaktorga tushayotgan massaning yangi miqdorlari bilan siqib chiqariladi. Aralashtiruvchi reaktorlarda reaksiyaga kirishuvchi massa va yangidan reaktorga tushuvchi reagent doimiy ravishda aralashtirilib turiladi, shu bois reaktorning butun xajmi bo'ylabmassa konsentrasiyasining bir xil bo'lib turishiga erishiladi.
7. Issiqlik maromiga qarab: adiabatik, izotermik va politermik reaktorlar.
8. Katalizator ishlatilishiga qarab: katalitik jarayonlar uchun reaktorlar (kontaktli qurilmalar o'z navbatida geterogen va gomogen katalitik jarayonlar uchun reaktorlarga bo'linadi) va nokatalitik jarayonlar uchun reaktorlar.
Aralashtirish (apparatdagi gidrodinamik sharoit) va reaktorning issiqlik maromi, asosan kinetik tenglama turini va jarayonning tezlik konstantasi kattaligini aniqlaydi.
Har qanday reaktorda kechadigan jarayonni o'rganishdan asosiy vazifa reagentlarning (moddaning) reaktorda bo'lish muddatining har xil omillarga matematik bog'liqligini aniqlashdan iborat:
τ = ƒ(х,с,и) (11.2)

bu erda: х - oldindan berilgan o'zgarilish darajasi

с - reagentning boshlang'ich konsentrasiya.
и - kimyoviy reaksiya tezligi.
Yuqoridagi tenglama (2) reaktorning tavsifiy tenglamasi deyiladi. Reaktorlarni hisoblash va ularning tavsifiy tenglamasini keltirib chiqarish uchun boshlang'ich tenglama bo'lib moddiy balans tenglamasi xizmat qiladi.

4.