Lò phản ứng dòng chảy là gì?

Một lò phản ứng dòng chảy là một quá trình hóa học trong đó nguyên liệu thô được thêm vào bình phản ứng, thường là một loạt các ống, để tạo ra các sản phẩm liên tục.Điều này khác với một quy trình hàng loạt, trong đó tất cả các vật liệu được thêm và phản ứng, sau đó loại bỏ và xử lý.Phản ứng dòng chảy tiếp tục miễn là nguyên liệu thô được thêm vào ở một đầu và có thể được sử dụng cho cả chất lỏng và khí. Thiết kế của lò phản ứng dòng chảy thường là một loạt các ống bên trong vỏ được điều khiển bằng nhiệt độ.Nhiệt hoặc chất làm mát có thể được thêm vào vỏ để cung cấp kiểm soát nhiệt độ của phản ứng bên trong các ống.Lò phản ứng có thể được chế tạo từ kim loại, nhựa hoặc vật liệu tổng hợp khi cần thiết để ngăn chặn các nguyên liệu thô tấn công nó. Thiết kế ống cho một lò phản ứng dòng chảy có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào các phản ứng mong muốn.Hiếm khi các ống trống, vì trộn sẽ không xảy ra trong các ống trống;Các vật liệu sẽ vẫn được phân tách bên trong các ống và không phản ứng.Các cuộn dây của các ống nhỏ hơn, hình dạng nhỏ được gọi là đóng gói, hoặc các rào cản bên trong được gọi là vách ngăn đều được sử dụng để trộn các chất phản ứng, hoặc nguyên liệu thô, với nhau.

Đặt ống cuộn bên trong lò phản ứng dòng chảy có thể giúp trộn hoặc truyền nhiệt.Cuộn dây thêm khoảng cách cho các hóa chất để di chuyển trong phần phản ứng, cung cấp thêm thời gian cho quá trình hóa học xảy ra.Chất lỏng sưởi ấm hoặc làm mát cũng có thể ở bên trong các cuộn dây, với các chất phản ứng bên ngoài, để kiểm soát nhiệt độ tốt hơn.Kích thước ống, thay đổi đường kính bên trong hoặc mặt cắt, có thể thay đổi để thay đổi tốc độ dòng phản ứng.

Có thể được đóng gói với các vật liệu khác nhau dựa trên những phản ứng cần thiết.Một số hóa chất đòi hỏi một chất xúc tác, một vật liệu tăng tốc các phản ứng mà không được sử dụng trong quá trình.Chất xúc tác có thể được thêm vào hạt thủy tinh gốm hoặc các vật liệu khác và được đóng gói trong các ống.Đóng gói không xúc tác cũng có thể được sử dụng để giúp trộn các chất phản ứng, thường cần thiết nếu nhiệt hoặc làm mát được áp dụng ở bên ngoài các ống.Không trộn lẫn, vật liệu gần nhất với các bức tường ống sẽ quá nóng hoặc lạnh, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các vách ngăn có thể khác nhau rất nhiều trong thiết kế, nhưng tất cả đều giúp trộn bằng cách tạo ra các xoáy, hoặc xoáy nhiễu loạn bên trong ống.Chúng có thể là các lớp lưới được lắp đặt trong các ống, hoặc các rãnh được gia công vào các bức tường ống.Các chất xúc tác cũng có thể được phủ lên các bề mặt vách ngăn, cung cấp kiểm soát phản ứng ngoài việc trộn. Thiết kế lò phản ứng dòng chảy cũng tính đến tốc độ phản ứng của các hóa chất.Chuyển động của hóa chất qua tất cả các ống phải giống nhau, hoặc chất lượng sản phẩm hoàn chỉnh có thể khác với mỗi ống.Thiết kế tốc độ dòng chảy để đạt được điều kiện dòng phích cắm đảm bảo một sản phẩm nhất quán.Lưu lượng phích cắm là một đặc điểm của thiết kế ống và điều khiển tốc độ dòng chảy trong đó các chất phản ứng thời gian dành cho lò phản ứng là như nhau bất kể quan sát thấy ống nào.