9. Влияние различных факторов, в том числе кинетики химических реакций на производительность химического реактора.

Производительность ХР, ее связь с показателями ХТП, ХТС. Схема разделения продуктов ХР. Производительность и интенсивность работы реактора. Производительностью катализатора. Процессы переноса тепла и массы в различных системах. Способы интенсификации протекания химического процесса. Концентрационные факторы. Соотношение концентраций. Порядок кинетического уравнения. Последовательные и параллельные стадии. Величины энергий активации. Оптимальное время проведения реакции для последовательных и параллельных стадий. Чувствительность к факторам. Пример: время, степень превращения и селективность гидрирования ацетиленов и сопряженных диенов до олефинов. Положительные и отрицательные обратные связи в химических системах и ХР.

10. Конструкции промышленных реакторов для проведения различных химико-технологических процессов.

Гомогенные процессы. Ёмкостные реакторы. Периодические и проточные. Мешалки пропеллерные, лопастные, турбинные с центральной трубой, а для вязких систем рамные и червячные. С теплообменными элементами. Трубчатые. Труба в трубе. Змеевик. Горелка для получения HCl. Реакторы для гетерогенных процессов с твердой фазой. Полый цилиндрический реактор, заполненный твердой фазой, через которую циркулирует газообразный реагент. Топохимические процессы. Пример: адсорбционная очистка газов с последующей регенерацией адсорбента. Полочный реактор со скребком на каждой полке (реактор обжига серного колчедана). Процессы с непрерывным движением твердого материала во вращающейся наклонной трубе (вращающаяся печь получения клинкера в цементном производстве). Процессы в псевдоожиженном или фонтанирующем слоях, с распылительным инжектированием твердого материала через специальную форсунку и в режиме пневмотранспорта. Основные недостатки этих способов. Процесс суспендирования (жидкость–твердое) для кислотного разложения апатита. Реакторы для гетерогенно-каталитических процессов. Стационарный слой катализатора. Байпас-питание. Взвешенный (кипящий) катализатор. Восходящий слой катализатора, в том числе с непрерывной регенерацией. Реакторы для гетерофазных процессов. Прямоточное и противоточное движение сплошных потоков газа и жидкости. Барботаж газа через жидкость. Разбрызгивание жидкости в газе. Пленочные реакторы. Насадочные реакторы. Тарельчатые реакторы. Типы тарелок. Примеры.

  

11. Особенности устройства реакторов для проведения процессов в биотехнологии.

Стерилизация питательной среды (сырья), оборудования, коммуникаций. Выращивание чистых рас культур. Аэрация. Сырье (как правило, возобновляемое) – питательная среда, субстрат. Освещение. Создание условий существования продуцентов (взвесь, пленка, стенки, свет, газовая среда). Ферменты в качестве катализаторов. Уничтожение, нейтрализация, утилизация отработанных продуцентов. Санитарная и биологическая защита окружающей среды. Потенциальная опасность для персонала, населения, флоры и фауны.

Небольшой интервал допустимых и оптимальных условий проведения ферментации.