کیمیاوی ری ایکٹروں کیا ہے؟ کیمیاوی ری ایکٹروں کی اقسام

کیمیائی رد عمل reactants کے کے تبادلوں کی طرف جاتا ہے جس میں ایک عمل ہے. یہ تبدیلیاں، شروع کرنے کے علاوہ کسی ایک یا ایک سے زیادہ مصنوعات برآمد ہوں جس کی طرف سے خصوصیات ہے. کیمیائی تعامل متنوع ہیں. اس reactants کے نتیجے مادہ، حالات اور ترکیب، سڑن، نقل مکانی، isomerization کی، ایسڈ کنر، رادون، وغیرہ اور نامیاتی عمل کے وقت کی قسم پر منحصر ہے.

کیمیاوی ری ایکٹروں حتمی مصنوعات تیار کرنے کے لئے رد عمل سے باہر لے جانے کے لئے ارادہ ٹینک ہیں. ان کی ڈیزائن مختلف عوامل پر انحصار کرتا ہے اور سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر انداز میں سے زیادہ سے زیادہ پیداوار فراہم کرنی چاہیے.

اقسام

کیمیاوی ری ایکٹروں کے تین اہم بنیادی ماڈل ہیں:

• بیچ.
• مسلسل ہلایا ٹینک (HPM).
• پلگ بہاؤ ری ایکٹر (PFR).

یہ بنیادی ماڈل کیمیائی عمل کی ضروریات کے مطابق میں نظر ثانی کی جا سکتا ہے.

بیچ ری ایکٹر

اس قسم کے کیمیائی یونٹس کچھ polymerization کے عمل میں کے طور پر، ایک چھوٹے پیمانے پر پیداوار، ایک طویل وقت ردعمل یا جہاں سے اچھا selectivity کو حاصل کیا جاتا ہے میں بیچ کے عمل میں استعمال کیا جاتا ہے.

اس مقصد کے لئے، مثال کے طور پر، جس کے مندرجات مشتعل سٹینلیس سٹیل کے برتن اندرونی ورکنگ بلیڈ، گیس بلبلوں یا پمپ کے ذریعے ہے. درجہ حرارت کنٹرول گرمی exchanger کے ذریعے گرمی کا تبادلہ جیکٹس، آبپاشی ریفریجریٹرز یا پمپنگ کے ذریعے کیا جاتا ہے.

بیچ ری ایکٹر فی الحال کیمیائی اور کھانے کی پرسنسکرن صنعت میں استعمال کیا. یہ مسلسل اور مجرد عمل کو اکٹھا کرنے کے لئے ضروری ہے کے بعد سے ان کے آٹومیشن اور اصلاح، پیچیدگی پیدا کرتا ہے.

سیمی بیچ کیمیائی ری ایکٹروں مسلسل اور بیچ طریقوں میں کام کے لئے جمع. ایک bioreactor مثال کے طور پر وقفے وقفے سے بھری ہوئی ہیں اور مسلسل مسلسل ہٹا دیا جانا چاہئے جس میں کاربن ڈائی آکسائیڈ، ریلیز. اسی طرح جب کلورین رد عمل، مسلسل زیر انتظام نہیں ہے تو reactants کے میں سے ایک، کلورین گیس ہے، جب اس کا بڑا حصہ اڑ جاتا.

ایک stirrer یا ایک مسلسل بہاؤ کے ساتھ بنیادی طور پر کیمیائی ری ایکٹر یا مسلسل دھات کے برتن استعمال کیا بڑی پیداوار کے حجم کو یقینی بنانے کے لئے.

مسلسل ہلایا ٹینک ری ایکٹر

مائع reactants کے ایک سٹینلیس سٹیل کے کنٹینر کو کھلایا جاتا ہے. ہلایا ان کے کام کرنے بلیڈ کے مناسب تعامل کو یقینی بنانے کے لئے. اس طرح، ری ایکٹر کی اس قسم میں reactants کے مسلسل پہلی ذخائر (عمودی، سٹیل) میں کھلایا جاتا ہے، اور پھر وہ ایک ہی وقت میں احتیاط سے ہر ایک برتن میں اختلاط، اس کے نتیجے میں حاصل. کی تشکیل اگرچہ مرکب وردی ہے ایک پوری حراستی کنٹینر کو کنٹینر سے مختلف ہوتی ہے کے طور پر نظام میں ہر ٹینک میں.

وقت کی اوسط رقم reactant کے مجرد رقم ٹینک (رہائش گاہ کے وقت) میں خرچ کرتا ہے کہ بہاؤ therethrough کی اوسط حجم شرح سے کنٹینر کا حجم تقسیم کرکے محض شمار کیا جا سکتا ہے. رد عمل کی تکمیل کے متوقع فی صد کیمیائی حرکیات کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے.

سٹینلیس سٹیل کے ٹینک یا مرکب دھاتیں اور enamelled سے بنا.

DMI کے بعض اہم پہلوؤں

تمام شماروں ایک مثالی مرکب کی بنیاد پر کارکردگی کا مظاہرہ کر رہے ہیں. ردعمل حتمی حراستی سے متعلق شرح سے آمدنی. توازن میں، بہاؤ کی شرح کے بہاؤ کی شرح کے برابر ہونا چاہئے، دوسری صورت میں رزروائر مکمل یا خالی ہے.

اکثر معاشی طور پر کئی سیریل یا متوازی HPM ساتھ کام کرنے کے فائدہ مند. سٹینلیس سٹیل کے ٹینک پانچ یا چھ یونٹس کی ایک جھرن میں جمع ایک پلگ بہاؤ ری ایکٹر کے طور پر برتاؤ کر سکتے ہیں. یہ پہلا یونٹ ری ایجنٹس کے ایک اعلی حراستی اور، نتیجتا، ایک اعلی رد عمل کی شرح کے ساتھ کام کرنے کے لئے اجازت دیتا ہے. اس کے علاوہ، ذخائر کی بجائے مختلف وریدوں میں منعقد عمل کی، عمودی سٹیل HPM کئی مراحل رکھا جا سکتا ہے.

افقی کثیر مرحلے پر عملدرآمد یونٹ مختلف اونچائی کی عمودی تقسیمی دیواروں کی طرف سے تقسیم کیا ہے، جس کے ذریعے مرکب آبشاریں بہتی ہے.

جب reactants کے غیر تسلی بخش miscible ہیں یا کافی حد تک ایک countercurrent کے موڈ میں ایک عمودی کثیر مرحلے ری ایکٹر (گلاس اہتمام یا سٹینلیس سٹیل) کی کثافت میں اختلاف ہے. یہ پر reversible رد عمل کے لئے مؤثر ہے.

چھوٹے fluidized بستر مکمل طور پر ملا ہے. بڑے تجارتی fluidized بستروں ری ایکٹر ایک معقول حد تک یکساں درجہ حرارت لیکن miscible blends اور فوقیت ریاست ہے اور عارضی therebetween بہتی ہے.

کیمیائی بہاؤ ری ایکٹر

PFR - ایک ری ایکٹر (سٹینلیس سٹیل)، جس میں ایک یا ایک سے زیادہ مائع reactants کے ایک پائپ یا ٹیوب کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے. انہوں نے یہ بھی نلی نما بہاؤ کہا جاتا ہے. یہ ایک سے زیادہ پائپ ٹیوبوں ہو سکتا ہے. reactants کے ایک سرے کے ذریعے مسلسل تنگ آ چکے ہیں، اور مصنوعات کی ایک اور طرف سے آئے. کیمیائی عمل جو مرکب گزر جاتا ہے کے طور پر جگہ لے.

PFR رد عمل کی رفتار میلان کا نظام: inlet کے بہت زیادہ ہے، لیکن reactants کے اور مصنوعات کی پیداوار کے ارتکاز میں کمی کے ساتھ مواد اس کی رفتار سست اضافہ ہوا ہے. عام طور پر، متحرک توازن حاصل کیا جاتا ہے.

عام ری ایکٹر کے افقی اور عمودی واقفیت حاصل ہے.

ضرورت گرمی کی منتقلی، انفرادی ٹیوبیں جیکٹ یا شیل اور ٹیوب گرمی exchanger میں رکھے جاتے ہیں جب استعمال کیا جاتا ہے. مؤخر الذکر صورت میں، کیمیکلز ہاؤسنگ میں یا پائپ میں یا تو ہو سکتا ہے.

ایک بڑے قطر nozzles کے یا اسی طرح bathtubs کی PFR اور وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے کے ساتھ دھاتی کے کنٹینر. کچھ ترتیب میں اسی طرح مربوط ہیٹ یکسچینجرس، ری ایکٹر کے افقی یا عمودی پوزیشن اور ساتھ محوری اور ریڈیل بہاؤ، ایک سے زیادہ جھلیوں کا استعمال.

ایک ابیکرمک کے ساتھ برتن میں interfacial کانٹیکٹ اضافہ کرنے اکری یا اتپریرک particulate معاملہ کے ساتھ بھرا ہوا جا سکتا متفاوت ردعمل.

PFR کی اہمیت ہے کہ حساب کو مدنظر عمودی یا افقی اختلاط نہیں لیتے ہے - یہ اصطلاح "پلگ بہاؤ" سے کیا مراد ہے. reactants کے ری ایکٹر نہ صرف inlet کے میں پیش کیا جا سکتا ہے. اس طرح، یہ ای پی اے کی اعلی کارکردگی کو حاصل ہے یا اس کے سائز اور قیمت کم کرنے کے لئے ممکن ہے. کارکردگی PSC ایک ہی حجم کے NRM کی اس سے عام طور پر زیادہ ہے. رد عمل پسٹن ری ایکٹروں میں حجم اور وقت کے برابر اقدار کے اختلاط مجموعات میں سے تکمیل کے ایک اعلی فی صد ملے گا.

متحرک توازن

کیمیائی عمل کی اکثریت کے لئے 100 فیصد تکمیل کو حاصل کرنا ناممکن ہے. ان کی رفتار اضافہ لمحہ جب نظام ایک متحرک توازن (ساخت میں کل جواب یا تبدیلی نہیں ہوتی ہے جب) تک پہنچتا اس انڈیکس کے ساتھ کمی واقع ہوتی ہے. سب سے زیادہ نظام میں توازن کا نقطہ کے عمل کے 100٪ سے بھی کم تکمیل ہے. اس وجہ سے یہ اس طرح کے آسون علیحدگی کے عمل کو بنانے کے لئے، باقی ری ایجنٹس جدا یا مصنوعات کی طرف سے ہدف کے لئے ضروری ہے. یہ ری ایجنٹس کبھی کبھی جیسا کہ روزنامہ خبر عمل، عمل کے آغاز میں دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے.

ای پی اے کی درخواست

پلگ بہاؤ ری ایکٹروں بڑے پیمانے پر، تیزی سے یکساں یا متفاوت رد عمل، مسلسل پیداوار کے عمل کے مقصد کے لئے، نظام کے ذریعے ان کی تحریک کے دوران مرکبات کی کیمیائی تبادلوں کے لئے استعمال کیا، ایک ٹیوب مشابہت اور گرمی کی بڑی مقدار جاری جب.

پلانٹ میں .. رہائش ٹائم - مثالی PFR ایک مقررہ وقت رہائش ہے، یعنی، کسی بھی مائع (پسٹن) وقت ٹی پر پہنچنے، یہ وقت T + τ، جہاں τ بجے روانہ ہوگی.

اس قسم کے کیمیکل ری ایکٹروں وقت کی توسیع کی مدت ختم ہو کارکردگی کی اعلی سطح، کے ساتھ ساتھ بہترین گرمی کی منتقلی کے مالک ہیں. PFR کے نقصانات عمل ناپسندیدہ درجہ حرارت اختلافات، اور ان کے اعلی قیمت کی قیادت کر سکتے ہیں کے درجہ حرارت کی نگرانی کے مشکل ہے.

اتپریرک ری ایکٹروں

اس قسم کے یونٹوں کو اکثر ای پی اے کی شکل میں لاگو کیا جاتا ہے، اگرچہ وہ زیادہ پیچیدہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے. اتپریرک رد عمل کی شرح کیمیکلز کے ساتھ رابطے میں عمل انگیز کی مقدار کے متناسب ہے. ایک ٹھوس اتپریرک اور مائع reactant کی صورت میں عمل دستیاب علاقے، کیمیکلز اور مصنوعات کے داخل ہونے کا رفتار کے لئے متناسب ہے، اور انتخاب کے ہنگامہ خیز اختلاط کی موجودگی پر منحصر ہے.

اتپریرک رد عمل دراصل اکثر ایک کثیر قدم ہے. عمل انگیز کے ساتھ صرف ابتدائی reactants کے نہیں رد عمل کا اظہار. اس کے ساتھ رد عمل کا اظہار اور انٹرمیڈیٹس سے کچھ ہیں.

اتپریرک کے رویے وہ sintering کے، کوکنگ اور اسی طرح کے عمل کی طرف سے غیر فعال کر رہے ہیں، اس عمل کی حرکیات میں اہم بھی ہے، خاص طور پر اعلی پیٹرو کیمیکل رد عمل میں.

نئی ٹیکنالوجی کی درخواست

SAR بایڈماس کے تبادلوں کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. ہائی پریشر ری ایکٹروں کے تجربات میں استعمال کیا جاتا ہے. ان میں دباؤ 35 میگاپاسکل تک پہنچ سکتے ہیں. 0.5 600 کھنگالیں سے رہائش گاہ کے وقت میں تبدیلی کرنے سے زیادہ سائز کا استعمال کرتے ہوئے. 300 ° C سے زیادہ درجہ حرارت تک پہنچنے کے لئے برقی گرم ری ایکٹروں کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے. بایڈماس فیڈ HPLC-پمپس کی طرف سے کارکردگی کا مظاہرہ کر رہا ہے.

PSC یئروسول نینو ذرات

ترکیب میں کافی دلچسپی اور اعلی مرکب دھاتیں اور کے لئے ایک موٹی فلم کنڈکٹرز سمیت مختلف مقاصد کے لئے نینو ذرات کے استعمال ہے برقی مصنوعات کی صنعت. دیگر ایپلی کیشنز دور اورکت اور جوہری مقناطیسی گونج میں مقناطیسی اتسنویدنشیلتا کی پیمائش، ٹرانسمیشن شامل ہیں. ان کے نظام کے لئے یہ ایک کنٹرول ذرہ سائز پیدا کرنے کے لئے ضروری ہے. عام طور پر 10 سے 500 ینیم کی رینج میں ان کا قطر.

ان کے سائز، شکل اور ان ذرات کی اعلی مخصوص سطح علاقے کی وجہ سے کاسمیٹک روغن، جھلیوں، اتپریرک، سیریمیکس، اتپریرک اور photocatalytic کے ری ایکٹروں کی پیداوار کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے. نینو ذرات کی درخواست مثالیں ٹائر میں کاربن کے fillers کے لئے برف ₂ کاربن مونوآکسائڈ سینسر کے لئے، میں Tio ₂ ریشوں، ایس آئی او ₂ colloidal سلکا اور آپٹیکل ریشہ، سی شامل ہیں، فے ریکارڈنگ مواد، نی بیٹری اور چھوٹی مقدار میں، پیلیڈیم، میگنیشیم اور bismuth. یہ تمام مواد یئروسول ری ایکٹروں میں سنشلیشیت ہیں. طب میں نینو ذرات کے ساتھ ساتھ دماغ کی امیجنگ کے لئے، روک تھام اور زخم لگنے، مصنوعی ہڈی ایمپلانٹس کے علاج کے لیے استعمال ہوتے ہیں.

مثال پیداوار

ایک آرگان ندی کے تحت یلیومنا ذرات، کے ساتھ سیر دھات آرایسی میں قطر میں 18 ملی میٹر اور 1000 ° C / ے میں 1600 ° C کے درجہ حرارت 0.5 میٹر لمبائی ٹھنڈا کیا جاتا ہے. ری ایکٹر کے ذریعے گیس گزرنے nucleation اور یلیومنا ذرات کی ترقی آتا ہے کے طور پر. 2 DM ³ / منٹ اور دباؤ کے بہاؤ کی شرح 1 اے ٹی ایم (1013 PA) ہے. گیس ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور تحریک تک ذرہ ایک اہم سائز تک پہنچ جاتا ہے بار بار کرنے collisions اور وانپ سالموں سے ذرات کے قیام کی طرف جاتا ہے جس میں supersaturated بن جاتا ہے کے طور پر. یہ گیس supersaturated ایلومینیم انو ذرات پر گاڑھا ذریعے چلتا ہے کے طور پر، بڑھتی ان کے سائز.