17. Какие аппараты называются химическими реакторами? Основные требования к промышленным реакторам.

Химическим реактором называют аппарата в котором осуществляются химические процессы сочетающие химические реакции с массо и теплопереносом.

Требования к промышленным реакторам

1. Максимальная производительность (реализуется за счет увеличения габаритов реактора или увеличение количества реакторов, без увеличения их габаритов)

2. Высокий выход целевого продукта. (Достигается за счет подбора оптимальной конструкции аппарата, и подбора оптимальных параметров технологического режима)

3. Максимальное использование теплоты реакции, наименьшее гидравлическое сопротивление, минимальные затраты на транспортировку и перемешивании реагентов. (обеспечивается за счет применения теплообменного оборудования, за счет подбора оптимальной конструкции реактора, обеспечивающий наименьшее сопротивление движущему потоку)

4. Надежность управления и безопасность (обеспечивается простой конструкцией реактора)

5. Низкая стоимость изготовления и ремонта реактора (обеспечивается простой конструкцией аппарта и невысокой стоимостью материала)

6. Устойчивость работы реактора при значительных изменениях основных параметров режима. (обеспечивается за счет изготовления реакторов из надежных материалов)

18. Классификация химических реакторов.

1. По гидродинамическому режиму ( реакторы смещения и реакторы вытеснения)

Реактор смещения - емкостные аппараты с различными перемешивающими устройствами.

Реакторы вытеснения - в этих аппаратах перемешивание осуществляется за счет неравномерности распределения скорости потока (с завихреньями)

2. По условиям теплообмена.

1) Адиабатические - отсутствие теплообмена с окружающей средой. Вся теплота выделяющаяся в результате химических процессов расходуется на нагревание или охлаждение реакционной смеси.

2) Изотермические реакторы - за счет теплообмена с окружающей средой обеспечивается постоянство температуры в любой точке аппарата. (реакторы смещения чаще всего работают в изотермическом режиме.)

3) Политермические реакторы(с промежуточным тепловым режимом) - тепловой эффект химической реакции частично компенсируется за счет теплообмена с окружающей средой, а частично вызывает изменение температуры в реакционной смеси.

3. По фазовому составу реакционной смеси.

1) Аппараты гомогенных процессов. (существуют газофазовые и жидкофазовые)

2) Аппараты гетерогенных процессов. (реакторы гетерогенно - каталитических процессов, с участием твердых катализаторов)

4. По способу организации процесса.

1) Периодического действия (загрузка реагентов и выгрузка продуктов протекают последовательно и в разное время)

2) Реакторы непрерывного действия (загрузка реагентов и выгрузка продуктов протекают одновременно)

3) Реакторы полупереодические или полунепрерывные. (Один из реагентов поступает непрерывно, а другой периодически или реагенты поступают в реактор непрерывно, а продукты выводятся периодически и наоборот.)

5. По конструктивным характеристикам.

1) емкостные реакторы(автоклавы, камеры)

2) колонные реакторы (реакторы - колонны тарельчатого типа или насадного типа.

3)реакторы типа теплообменника.

4) реакторы типа реакционной печи (трубчатые, камерные)