تبلیغات


مهندسی شیمی طراحی فرایندهای صنایع نفت - راکتور شیمیایی


امروز :
مهندسی شیمی طراحی فرایندهای صنایع نفت

بازدید : مرتبه
تاریخ : جمعه 4 اسفند 1391
راکتور شیمیایی یا واکنشگاه شیمیایی وسیله ای است که در آن یک واکنش شیمیایی انجام می شود و طی آن مواد اولیه خام به محصولات تبدیل می شوند. طراحی و بهره برداری از راکتورهای شیمیایی از جمله مهمترین وظایف متخصصینصنایع شیمیایی از جمله مهندسین شیمی است. طراحی راکتور شیمیایی نیازمند شناخت درست از واکنش شیمیایی انجام گرفته در راکتور است و برای این منظور تسلط بر علومی چون ترمودینامیک شیمیایی، سینتیک شیمیایی و ریاضیات ضروری است. راکتورهای شیمیایی می توانند در ابعاد بزرگ و برای مصارف صنعتی و یا در ابعاد کوچک جهت کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی ساخته و تولید شوند. همچنین جنبه های اقتصادی نیز بر طراحی بهینه راکتور تاثیر گذار است. از جمله صرف هزینه کمتر برای طراحی راکتور کاراتر و کوچکتر،صرف انرژی کمتر برای تولید محصول بیشتر،رساندن مواد اولیه به بیشترین درصد تبدیل و بالا بردنراندمان فرآیند و ... .در طراحی راکتورها پارامترهای زیادی از جمله:زمان اقامت(τ)،حجم(Vدما(Tفشار(Pغلظت گونه های شیمیایی(C1, C2, C3, ... Cn)،ضریب انتقال حرارت (hU) ، سرعت واکنش (r)و ... ،دخالت دارند. راکتورهای شیمیایی بر اساس نوع واکنش و موارد کاربرد در اشکال مختلف و با جزئیات خاص طراحی می شوند که پیچیدگی آن ها را زیاد می کند. اما می توان راکتورها را در چند دسته بزرگ و کلی از جمله راکتورهای پیوسته و ناپیوسته،راکتورها سیال بستر و یا ثابت بستر،راکتورهای لوله ای و مخزنی و یا راکتورهای همگن و ناهمگن،طبقه بندی کرد. رفتار راکتورها معمولا با معادلاتی موسوم به معادله راکتور مطرح می شود که برای گونه های مختلف راکتور متفاوت بوده و رابطه ریاضیاتی بین پارامترهای موثر در راکتور را بیان می کند.

انواع راکتورهای شیمیایی

راکتورهای شیمیایی طراحی های پیچیده ای دارند که گاه طی سالیان متمادی برای یک فرآیند خاص به تکامل رسیده است. پارامترهای بسیار بر طراحی و شکل راکتور موثر هستند که موجب تنوع انواع راکتورها می شوند. اما می توان بر اساس برخی پارامترهای اساسی،راکتورها را به دسته های عمده تقسیم کرد که در زیر به آن می پردازیم.

انواع راکتور از نظر فازهای درگیر در واکنش

واکنش ها در راکتور ممکن است به صورت همگن (تمامی مواد در یک فاز هستند) و یا ناهمگن (مواد در زیر در واکنش در فازهای مختلف قرار دارند.) انجام شود. این امر موجب می شود تا در طراحی راکتور محدودیت هایی ایجاد شود. واکنش های گازی نمونه ای از واکنش های همگن هستند که معمولا در راکتورهای لوله ای انجام می شوند. راکتورهای ناهمگن بر اساس فاز های درگیر در واکنش شکل های مختلفی دارند اما نکته مهم در این راکتورها ایجاد انتقال جرم و تماس مناسب بین فازها برای انجام واکنش است. در جدول زیر انواع راکتور ها از نظر فازهای درگیر در واکنش و نمونه های صنعتی آن نشان داده شده اند.
نوع فرآیندنمونه صنعتی
فرآیندگاز-جامدواکنش گاز کلر با اکسید اورانیوم برای تولید اورانیوم کلرید فرار • زدایش ناخالصی اکسید آهن از اکسید تیتانیوم با استفاده از گاز کلر • سوختن زغال سنگ • تولید گاز از زغال سنگ • تولید گاز هیدروژن از واکنش بخار آب و آهن • تولید کاربید سینامید از واکنش نیتروژن هوا با کلسیم کاربید • واکنش سوختن سنگ معدن سولفید آهن در هوا
فرآیندمایع-جامدفرآیند انتقال یون • تولید استیلن از واکنش آب و کلسیم کاربید • لیچینگ سنگ معدن اورانیوم با اسید سولفوریک • واکنش اسید سولفوریک و سدیم کلرید جامد باسدیم فسفات و یا سدیم نیترات
فرآیند گاز-مایعتولید سدیم تیوسولفات از واکنش گوگرد دی اکسید و محلول آبی سدیم کربنات و سدیم سولفید • تولید سدیم نیتریت از واکنش نیتریک اکسید و اکسیژن با محلولسدیم کربنات  • تولید سدیم هیپوکلریت از واکنش کلر با سدیم هیدروکسید • تولید آلومینیوم نیترات از واکنش آمونیاک و اسید نیتریک محلول • تولید اسید نیتریک ازجذب نیتریک اکسید در آب • استخراج ید از واکنش گوگرد دی اکسید با محلول سدیم یدات • واکنش هیدروژنه کردن روغن های گیاهی با گاز هیدروژن
فرآیند مایع-مایعتولید سود سوزآور از واکنش آمالگام سدیم و آب • نیتروزنه کردن ترکیبات آلی با محلول آبی نیتریک اسید • تولید صابون از واکنش محلول های قلیایی و چربی ها یااسیدهای چرب • زدایش گوگرد از مشتقات نفتی با اتانول آمین ها • واکنش محصولات پتروشیمی با اسید سولفوریک
فرآیند جامد-جامدتولید سیمان • تولید کاربید بور از واکنش اکسید بور و کربن • تولید سیلیکات کلسیم از آهک و سیلیکا • تولید کلسیم کاربید از واکنش آهک و کربن • فرآیند لبلانک
فرآیند جامد-مایع-گازمایع سازی و یا هیدروژنه کردن زغال سنگ در دوغاب نفتی



طبقه بندی: طراحی راکتور، 
برچسب ها: راکتور، انواع راکتور، انواع راکتور از نظر فازهای درگیر در واکنش، راکتور چیست؟، راکتور شیمیایی چیست؟،
ارسال توسط محمد اسکندری
آرشیو مطالب
نظر سنجی
میخواین کجا کار کنین؟










صفحات جانبی
پیوند های روزانه
امکانات جانبی

ابزار وبمستر

عکس

دانلود

قالب وبلاگ