Гомогенді және гетерогенді химиялық процестер. Өнеркәсіптік катализ: гомогенді және гетерогенді

Реактордың алдындағы аппараттардың негізгі міндеті шикізатты реакцияға дайындау, ал реактордан кейінгі орналасқан аппараттардың міндеті – реакцияның өнімдерін бөлу, оларды шоғырландыру немесе зиянды қосымшалардан тазарту болып табылады.

• Реактордың алдындағы аппараттардың негізгі міндеті шикізатты реакцияға дайындау, ал реактордан кейінгі орналасқан аппараттардың міндеті – реакцияның өнімдерін бөлу, оларды шоғырландыру немесе зиянды қосымшалардан тазарту болып табылады.

• Реакторларға қойылатын талаптар:

1) жоғары өнімділік пен қарқындылықты қамтамасыз ету;
2) максималды айналдыру дәрежесімен қамтамасыз етуі;
3) реагенттерді тасымалдау мен араластыруға кететін энергия шығынының төмен болуы;
4) құрылысы жеткілікті түрде қарапайым және бағасы арзан болуы;
5) экзотермиялық реакциялардың жылуы мен эндотермиялық процестерді жүргізу үшін сырттан берілген жылуды түгелдей толық жұмсауы;
6) жұмыс сенімді, мүмкіндігінше толық механикаландырылған және автоматтандырылған болуы қажет.

• Кей жағдайда, көмекші операциялар (жылыту, ұнтақтау, еріту, буландыру, сұйық күйге айналдыру және т.б.) мен химиялық айналдыру, бір аппаратта жүруі мүмкін.
• Реактордың құрылысы, жасауға қолданған материалы, автоматтау құралдарының жетілділігі, қолданудағы ыңғайлылығы мен қауіпсіздігі технологиялық процестің нәтижелік дәрежесіне әжептеуір әсер етеді.

Бірақта, атап өтілген талаптар бір-біріне қарама-қайшы сипаттамада болуы мүмкін. Мысалы, айналдыру дәрежесінің жоғарылауы аппараттың өнімділігін төмендетеді, ал жоғары дәрежеде механикаландыру мен автоматтау оның кымбаттауына әкеледі. Сондыктан, реактор жұмысының экономикалық нәтижелігі неғұрлым жоғары болуы үшін, орьндалатын шарттардың соған байланысты жиынтығын қамтамасыз ету кажет. Ол үшін әрбір көрсеткіштің аппарат жұмысының жалпы экономикалық нәтижесіне әсері ескеріледі.

• Бірақта, атап өтілген талаптар бір-біріне қарама-қайшы сипаттамада болуы мүмкін. Мысалы, айналдыру дәрежесінің жоғарылауы аппараттың өнімділігін төмендетеді, ал жоғары дәрежеде механикаландыру мен автоматтау оның кымбаттауына әкеледі. Сондыктан, реактор жұмысының экономикалық нәтижелігі неғұрлым жоғары болуы үшін, орьндалатын шарттардың соған байланысты жиынтығын қамтамасыз ету кажет. Ол үшін әрбір көрсеткіштің аппарат жұмысының жалпы экономикалық нәтижесіне әсері ескеріледі.

• Химия реакторларының конструкциясы мен жұмыс режимі реакцияласатын заттардың агрегаттық күйіне және реакцияның жүру бағытын, жылдамдығын қамтамасыз ететін жағдайға (температура, қысым, реагенттер концентрациясы т. б.) сай болуы керек

• Мерзімді (периодты)
• Үздіксіз
• Жартылай үздіксіз

• Идеалды ығыстыру
• Идеалды араластыру

• Адибаттық
• Изотермалық
• Политроптық (аралық)

• Сыйымдылықты (емкостные) реакторлар:
• Колонналы реакторлар (барботажды және насадкалы колонналар);
• Жылу алмастырғыш типті реакторлар.

• Жылжымайтын (с неподвижным) катализатор қабаты бар реакторлар;
• Жылжымалы (с подвижным) катализатор қабаты бар реакторлар;
• «Қайнаған» (с «кипящим») катализатор қабаты бар реакторлар.