Химиялық реактор

Жұмыс түрі: Іс-тәжірибеден есеп беру
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

титулка.jpg

«Фармацевтикалық және токсикологиялық химия» кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Химиялық реакторларға қойылатын талаптар. Химиялық реакторларының құрастырылымдық сипаттамалары.

Орындаған:Абдихалиқызы М

Қабылдаған: Сопбекова А. О

Тобы: ФӨТҚБ-02-21

ШЫМКЕНТ-2024 ж

Жоспар:

I. Кіріспе

II. Негізгі бөлім

Химиялық реакторларды және олардың жұмыс істеу режимдерін жіктеу.

Реактор жұмысының тиімділік көрсеткіштері

Химиялық реакторларды масштабтау

Реакторлардың конструкциясына әсер ететін факторлар. Реакторда химиялық реакциялардың жүру процестерінің негізгі типтері

III. Қорытынды

IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Реактор - әртүрлі реакциялар (физикалық, химиялық, биологиялық және т. б. ) негізінде жұмыс істейтін құрылғы. Химиялық реактор деп химиялық реакциясы мен масса тасымалдауды (диффузиямен) біріктіріп, химиятехнологиялық үрдісті жүзеге асатын аппаратты
айтады.
Химиялық реакторлармен жұмыс істегенде басты
міндеттердің бірі мынадай тәуелділікті орнату:
реактордағы реагенттердің болатын уақыты, бүтін
өнімге айналу дәрежесі, бастапқы концентрация,
химиялық үрдістің жылдамдығы.
Химиялық реактор

Химиялық реакторлар мақсатты химиялық түрлендірулерді белгілі бір ретпен, нақты жағдайларда және әртүрлі аппараттық конструкцияларда жүзеге асыру үшін қолданылады. Олардың мақсаты - негізгі реакциялар оларда зертханалық және өндірістік тәжірибеде жүреді.

Химиялық реакторлардың тарихы адамзатпен бірдей дерлік. Пісіруге арналған алғашқы кәстрөлдер мен жартастағы суретке бояуды сұйылтуға арналған тостағандар бірінші реакциялық ыдыстар болып табылады. Адамдар дамыған сайын кенді балқытуды, нан пісіруді, керамика мен шыны жасауды үйренді. Пештер мен өңдеуші ыдыстарды жасау технологиялары жетілдірілді.

Адамзат ашыту, экстракция, айдау және консервілеу процестерімен таныс болды - олар үшін арнайы құрылғылар жасалды. Зертханалық ыдыстар мен құрылғыларды жасау мен жетілдіруді алхимиктер, содан кейін химиктер мен инженерлер жүргізді. Мыңдаған жылдар бойы зертханалық реакторлар қарапайым пештер мен кәстрөлдерден модульдік принцип бойынша салынған араластырғыштары мен аппараттары бар заманауи жоғары технологиялық цистерналарға дейін дамыды. «Реактор» сөзінің мағыналарының бірі - резервуар, химиялық реакцияларға арналған қазандық. Термин арнайы әдебиеттерде 20 ғасырдың басында пайда болды. Ол екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан бері өзінің таныс мағынасында қолданыла бастады. Заманауи реакторлардың прототипінің авторы және бірінші сынаушысы ағылшын ғалымы Билл Денби болып саналады, ол 1944 жылы сол кезде болған химиялық реакторлардың толық шолуы мен классификациясы бар мақаласын жариялады (көпшілігі бүгінгі күнге дейін қолданылуда) . Бұл тіркес бұрын ғылыми әдебиеттерде пайда болған, бірақ сирек және тұрақты емес. ХХ ғасырдың 50-жылдарының аяғында бұл термин химиялық аппараттар мен процестерді ядролық технологиялар мен реакторлардан бөлуге ұмтылған химиктердің, инженерлердің және ғалымдардың лексиконына мықтап енді.

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. 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 Химиялық реакторлардың жіктелуі Атқаратын міндеттеріне сай және өтетін реакторлардың ерекшеліктеріне байланысты реакторлардың конструкциялары да алуан түрлі болады. Жұмыс атқару ерекшеліктеріне байланысты реакторлар әр түрлі жікке бөлінеді.

Конструктивті ерекшеліктеріне байланысты:

Сыйымдылықты (емкостные) реакторлар: Колонналы реакторлар (барботажды және насадкалы колонналар) ; Жылу алмастырғыш типті реакторлар. Реактордың жұмыс көлемінде катализаторды орналастыру тәсілі бойынша: Жылжымайтын (с неподвижным) катализатор қабаты бар реакторлар; Жылжымалы (с подвижным) катализатор қабаты бар реакторлар; «Қайнаған» (с «кипящим») катализатор қабаты бар реакторлар.

Мерзімді реакторлар Мерзімді жұмыс істейтін реакторлар. Мұндай реакторларға реагенттерді операцияның алдында енгізеді. Берілген айналдыру дәрежесін қамтамасыз ететін белгілі уақыт өткеннен кейін аппарат реакциялық өнімнен босатылады. Процестің негізгі параметрлері (реагенттер мен реакция өнімдерінің концентрациясы, температура, кысым және т. б. ) уақыт аралығында өзгереді. Мерзімді реакторларда, әдетте, реагенттердің өте қатты араластырылуы нәтижесінде толық араластыру жағдайы орнатылады және сәйкесінше кез-келген уақыт аралығында барлық реакциялық көлемде температурада біркелкі болады.

Үздіксіз реакторлар Үздіксіз жұмыс істейтін реакторлар. Бұл реакторларда бастапқы заттар үздіксіз тиеліп және сонымен қатар реакцияның өнімдері үздіксіз шығарылады. Көлемдік жылдамдық үздіксіз істейтін аппараттың өнімділігін сипаттайды. Көлемдік жылдамдықтың өсуімен бір бағыттағы реакциялар үшін реактордың өнімділігі (қарқындылығы) көбейеді, бірақ та айналдыру дәрежесі (өнімнің шығымдылығы) төмендейді және аппараттан өтетін реагенттердің жылжыуына қарсы кедергі өседі. Сондықтан, көлемдік жылдамдықты тек белгілі бір шекке ғана көтеру орынды бұл экономикалық түсініктермен де анықталады.

Үздіксіз жұмыс істейтін реактор

Жартылай үздіксіз реакторлар. Жартылай үздіксіз жұмыс істейтін реакторлар. Бұл типтегі аппараттарда, шикізат аппаратқа үздіксіз немесе бірдей уақыт аралығьнда белгілі үлестермен енгізіледі, ал реакцияның өнімдері одан мерзімді шығарылады. Егер шикізат мерзімді беріп тұратын болса өнім үздіксіз шығарылуы де мумкін. Мұндай реакторлар ауыспалы ережеде болғандықтан жүріп жатқан процестің негізгі параметрлері уақыт бойынша өзгереді.

Идеалды ығыстыру реакторлары. Идеалды ығыстыру аппаратында айналдыру дәрежесі логарифмдік заңмен еседі. Бұл жағдайда бастапқы заттардын реакциялық кеңістіктегі концентрациясы төмендейді, ал бұл кинетикалық заңдарға байланысты реакцияның жылдамдығын төмендетеді, сондықтан реактордың өнімділігі Ө мен оның үдемелі қарқындылығы Қ төмендейді

Идеалды араластыру реакторлар. Толық араластыру реакторлары. Мұндай реакторларда тап осы уақыт аралығында аппаратқа түскен реагенттің бөлшектері (ион, молекула немесе қатты заттың түйіршігі) қатты араластырудың нәтижесінде басқа бөлшектермен қатар аппараттан бірінші болып шығарылуы мүмкін. Толық араластыру реакторында көлемнің кез-келген элементті реактордың ішіндегімен лезде араласады, себебі, аппараттың биіктігі және қимасы бойынша айналмалы қозғалу жылдамдығы реактордағы сызықтық араластыру жылдамдығына қарағанда өте үлкен. Реактор жұмысының тиімділік көрсеткіштері . Химиялық реактордың тиімділігі көбінесе оның жылу режиміне байланысты, бұл кинетикаға, тепе теңдік күйіне және реакторда жүретін процестің селективтілігіне әсер етеді. Реакторлар жұмысының негізгі көрсеткіштері шартты түрде келесідей жіктеледі:

- технологиялық;

- пайдалану;

- энергетикалық;

- экономикалық.

Реактордың конструкциясына әсер ететін факторлар . Реакторлардың конструкциясы мынадай негізгі факторларға байланысты: 1) әрекеттесетін және түзілетін заттардың агрегаттық күйі;

2) реакциялық аймақтағы қысым мен температура;

3) жылу әсері мен жылу алмасу қарқындылығы;

4) өңделетін заттардың химиялық қасиеттері;

5) араластыру қарқындылығы;

6) процестің үздіксіздігі немесе периодтылығы;

7) катализатордың болуы және оның жай-күйі.

Химиялық реакторлардың қандай түрлері бар?

Төмен, орташа және жоғары қысымды реакторлар, төмен және жоғары температуралы реакторлар, партиялық, жартылай үздіксіз және үздіксіз реакторлар.

Химиялық реактор қалай жұмыс істейді?

Химиялық реакторлар: түрлері, артықшылықтары және қолданылуы

Барлық реагенттер сериялық химиялық реакторға бір уақытта жүктеледі. Процесс үш кезеңде жүреді: шикізатты тиеу, оны өңдеу (химиялық түрлендіру) және дайын өнімді түсіру. Содан кейін кезеңдер қайталанады - реактор циклдармен (периодтармен) жұмыс істейді.

Виды хим.рек.jpg

Химиялық реакторларды жіктеу үшін қандай белгілерді негізге алуға болады?

Негізгі факторлар

Жұмыс істейтін бөлшектердің өрт және жарылыс қауіптілік сипаттамалары.

Реакция ортасының (катализаторлардың) ерекшеліктері.

Режим сипаттамалары (температура, қысым, концентрация, динамика)

Құрылыс спецификациялары.

Реактор дегеніміз не және ол не үшін қажет?

Ядролық реакторлар - RCC Group өнім порталы

Ядролық реактор - басқарылатын ядролық реакция жүретін құрылғы. Реакторлар атом энергиясы электр энергиясына айналатын атом электр станцияларының негізгі жабдығы болып табылады. Реакторлар сонымен қатар кемелер мен суасты қайықтарының қозғалтқыштарының құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады.

Қорытынды

Химиялық реактор - көлемі бірнеше миллилитрден жүздеген текше метрге дейінгі химиялық реакцияларды жүргізуге арналған қондырғы. Реакция жағдайларына және технологиялық талаптарға байланысты реакторлар бөлінеді:

1. гомогенді және гетерогенді жүйелердегі реакцияларға арналған реакторлар,

2. төмен, орташа және жоғары қысымды реакторлар,

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.