Cos'è un reattore a flusso?

Un reattore a flusso è un processo chimico in cui le materie prime vengono aggiunte a un recipiente di reazione, in genere una serie di tubi, per creare prodotti continuamente.Ciò è diverso da un processo batch, in cui tutti i materiali vengono aggiunti e reagiti, quindi rimossi ed elaborati.Le reazioni di flusso continuano finché le materie prime vengono aggiunte ad un'estremità e possono essere utilizzate sia per liquidi che per gas.

La progettazione di un reattore a flusso è in genere una serie di tubi all'interno di un guscio controllato a temperatura.Il calore o il refrigerante possono essere aggiunti al guscio per fornire il controllo della temperatura della reazione all'interno dei tubi.Il reattore può essere costruito con metalli, materie plastiche o compositi necessari per impedire alle materie prime di attaccarlo. I progetti di tubi per un reattore a flusso possono variare notevolmente a seconda delle reazioni desiderate.Raramente i tubi sono vuoti, perché la miscelazione non si verificherà nei tubi vuoti;I materiali rimarranno separati all'interno dei tubi e non reagiranno.Le bobine di tubi più piccoli, piccole forme chiamate imballaggi o barriere interne chiamate deflettori sono tutte utilizzate per mescolare i reagenti o le materie prime, insieme.

Il posizionamento del tubo a spirale all'interno di un reattore a flusso può aiutare a miscelazione o trasferimento di calore.Le bobine aggiungono la distanza per i prodotti chimici per viaggiare nella sezione di reazione, fornendo più tempo per il processo chimico.I liquidi di riscaldamento o raffreddamento possono anche essere all'interno delle bobine, con i reagenti all'esterno, per un migliore controllo della temperatura.La dimensione del tubo, che modifica il diametro interno o la sezione trasversale, può essere variata per modificare le portate dei reagenti. I tubi possono essere imballati con vari materiali in base a quali reazioni sono necessarie.Alcuni prodotti chimici richiedono un catalizzatore, un materiale che accelera le reazioni senza essere esaurite nel processo.I catalizzatori possono essere aggiunti a perle di vetro in ceramica o altri materiali e confezionati nei tubi.L'imballaggio non catalizzatore può anche essere utilizzato per aiutare a mescolare i reagenti, che è spesso necessaria se il calore o il raffreddamento vengono applicati all'esterno dei tubi.Senza miscelazione, il materiale più vicino alle pareti del tubo sarà troppo caldo o freddo, il che influenzerà la qualità del prodotto.

I deflettori possono variare notevolmente nel design, ma tutti aiutano a miscelare creando vortici o turbini di turbolenza all'interno del tubo.Possono essere strati di mesh installati nei tubi o scanalature lavorate nelle pareti del tubo.I catalizzatori possono anche essere rivestiti su superfici del deflettore, fornendo controllo di reazione oltre alla miscelazione. Il design del reattore a flusso tiene conto anche della velocità di reazione delle sostanze chimiche.Il movimento delle sostanze chimiche attraverso tutti i tubi deve essere lo stesso o la qualità del prodotto finita può essere diversa da ciascuna provetta.La progettazione delle portate per guadagnare le condizioni di flusso del tappo garantisce un prodotto coerente.Il flusso del tappo è una caratteristica del design del tubo e del controllo della portata in cui il tempo spende i reagenti nel reattore è lo stesso indipendentemente dal tubo osservato.