kemisk reaktor

Artikelstart

Kemisk reaktor, industrielt apparat til gennemførelse af kemiske reaktioner, først og fremmest reaktioner, som foregår i fluid (dvs. flydende og/eller gasformig) fase. Den flydende fase kan godt være en suspension af fine partikler i en væske. Reaktioner imellem små eller større partikler og en gas kan foregå i fixed bed-reaktorer, hvor gassen sendes gennem et lag af fastlejrede partikler, eller i fluid bed-reaktorer, hvor gassen sendes igennem partikellaget nedefra med en sådan hastighed, at partiklerne holdes i bevægelse, fluidiseres, men uden at de rives med ud af reaktoren (se fluidisering). Mange ovne, fx cementovne, og forbrændingsanlæg er i realiteten kemiske reaktorer, men disse apparaters udformning og drift frembyder helt andre problemer end apparater til reaktioner i fluid fase.

En kemisk reaktor kan fungere diskontinuerligt, dvs. batchvis (portionsvis), eller kontinuerligt.

Batchreaktorer

er beholdere, der som regel er forsynet med en omrører og ofte med køle- eller opvarmningsudstyr eller begge dele. Processens råvarer tilsættes i afmålte mængder, reaktionen gennemføres, og reaktoren tømmes og gøres klar til en ny batch. I mange tilfælde tilsættes en af komponenterne dog i løbet af en vis tid, således at reaktionen forløber, efterhånden som denne komponent tilsættes. Denne fremgangsmåde er specielt nødvendig, når den kemiske reaktion udvikler varme. Varmen må da fjernes efterhånden ved hjælp af fx kølevand i en rørslange eller en beholderkappe, således at processen kan gennemføres ved den optimale temperatur. Eksempler på batchreaktioner er omtalt under batchproces.

Kontinuerlige reaktorer

kan opdeles i to hovedtyper: den omrørte tankreaktor og rørreaktoren. Den omrørte tankreaktor er indrettet stort set som den ovenfor beskrevne batchreaktor, men råvarerne tilføres alle i kontinuerte strømme, og reaktionsproduktet føres kontinuerligt bort. Omrøringen sikrer, at reaktionskomponenterne blandes godt; men den bevirker også, at stoffernes opholdstid i reaktoren varierer stærkt, fra den korte tid direkte fra indløb til udløb til den lange tid, som adskillige omløb tager. Hvis en veldefineret opholdstid er nødvendig, kan en rørreaktor anvendes. Råvarerne tilføres i rørets ene ende. Turbulensen i rørstrømningen giver den nødvendige sammenblanding, og alt materialet har næsten samme opholdstid i reaktoren, nemlig strømningstiden fra indløb til udløb. De fleste katalytiske processer gennemføres i rørreaktorer. Et andet eksempel på anvendelse af en rørreaktor er kogning af en fint pulveriseret bjergart med en opløsning af vandig base eller syre. Formålet er ofte at opløse et værdifuldt metalholdigt mineral, som indgår i bjergarten. Rørreaktorer til sådanne formål kan være meget lange, fx 50 m.

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig