เครื่องปฏิกรณ์แบบไหลคืออะไร?

เครื่องปฏิกรณ์การไหลเป็นกระบวนการทางเคมีที่มีการเพิ่มวัตถุดิบลงในภาชนะปฏิกิริยาซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นชุดของหลอดเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่องสิ่งนี้แตกต่างจากกระบวนการแบทช์ซึ่งวัสดุทั้งหมดจะถูกเพิ่มและทำปฏิกิริยาจากนั้นลบและประมวลผลปฏิกิริยาการไหลยังคงดำเนินต่อไปตราบใดที่วัตถุดิบถูกเติมที่ปลายด้านหนึ่งและสามารถใช้สำหรับของเหลวและก๊าซ

การออกแบบของเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลนั้นมักจะเป็นชุดของหลอดภายในเปลือกที่ควบคุมอุณหภูมิความร้อนหรือสารหล่อเย็นสามารถเพิ่มลงในเปลือกเพื่อให้การควบคุมอุณหภูมิของปฏิกิริยาภายในหลอดเครื่องปฏิกรณ์สามารถสร้างได้จากโลหะพลาสติกหรือคอมโพสิตตามความจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้วัตถุดิบโจมตีมัน

การออกแบบท่อสำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่ต้องการไม่ค่อยมีหลอดว่างเปล่าเพราะการผสมจะไม่เกิดขึ้นในหลอดเปล่าวัสดุจะยังคงแยกจากกันภายในหลอดและไม่ตอบสนองขดลวดของหลอดขนาดเล็กรูปร่างขนาดเล็กที่เรียกว่าบรรจุหรืออุปสรรคภายในที่เรียกว่าแผ่นกั้นทั้งหมดใช้เพื่อผสมสารตั้งต้นหรือวัตถุดิบเข้าด้วยกัน

การวางท่อขดภายในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลสามารถช่วยในการผสมหรือการถ่ายเทความร้อนขดลวดเพิ่มระยะทางสำหรับสารเคมีในการเดินทางในส่วนปฏิกิริยาให้เวลามากขึ้นสำหรับกระบวนการทางเคมีที่จะเกิดขึ้นของเหลวความร้อนหรือความเย็นสามารถอยู่ในขดลวดด้วยสารตั้งต้นด้านนอกเพื่อการควบคุมอุณหภูมิที่ดีขึ้นขนาดของหลอดซึ่งเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางภายในหรือหน้าตัดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อเปลี่ยนอัตราการไหลของสารตั้งต้น

หลอดสามารถบรรจุด้วยวัสดุต่าง ๆ ตามปฏิกิริยาที่จำเป็นสารเคมีบางชนิดต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเป็นวัสดุที่เร่งปฏิกิริยาโดยไม่ต้องหมดในกระบวนการตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเพิ่มลงในลูกปัดแก้วเซรามิกหรือวัสดุอื่น ๆ และบรรจุในหลอดการบรรจุที่ไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยายังสามารถใช้เพื่อช่วยผสมสารตั้งต้นซึ่งมักจะจำเป็นหากใช้ความร้อนหรือการระบายความร้อนที่ด้านนอกของหลอดโดยไม่ต้องผสมวัสดุที่อยู่ใกล้กับผนังหลอดจะร้อนหรือเย็นเกินไปซึ่งจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

แผ่นกั้นอาจแตกต่างกันอย่างมากในการออกแบบ แต่ทั้งหมดช่วยผสมโดยการสร้าง vortices หรือการหมุนวนของความปั่นป่วนภายในหลอดพวกเขาสามารถเป็นเลเยอร์ของตาข่ายที่ติดตั้งในหลอดหรือร่องกลึงลงในผนังหลอดตัวเร่งปฏิกิริยายังสามารถเคลือบบนพื้นผิวที่ยุ่งเหยิงให้การควบคุมปฏิกิริยานอกเหนือจากการผสม

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลยังคำนึงถึงอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสารเคมีการเคลื่อนไหวของสารเคมีผ่านหลอดทั้งหมดจะต้องเหมือนกันหรือคุณภาพผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอาจแตกต่างจากแต่ละหลอดการออกแบบอัตราการไหลเพื่อให้ได้เงื่อนไขการไหลของปลั๊กทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกันการไหลของปลั๊กเป็นลักษณะของการออกแบบท่อและการควบคุมอัตราการไหลซึ่งสารตั้งต้นเวลาใช้จ่ายในเครื่องปฏิกรณ์เหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงหลอดใด