راکتور (واکنش گاه) شیمیایی(chemical reactor) دستگاهی است که در آن واکنشهای شیمیایی(chemical reactions) ازقبیل تبدیل, ترکیب, یا تجزیه به منظور تولید ماده مورد نظر صورت می گیرد.طبق قرارداد, دستگاه در بردارنده واکنش سوختن به منظور تولید انرژی ,راکتور محسوب نمیشود.
عواملی چون دما ,فشار ,غلظت(concentration) ,اختلاط(mix) و . . . در انجام و سرعت یک واکنش دخیل می باشند. از این رو در طراحی راکتورهای شیمیایی از اصول مکانیک سیالات, ترمو دینامیک, انتقال حرارت ,انتقال جرم و سینتیک واکنشهای شیمیایی بهره گیری می شود.
به دلیل انجام بعضی واکنشهای ناخواسته یا وجود مقداری از مواد اولیه با محصول راکتور, امکان عرضه مستقیم محصول به بازار مهیا نیست.برای تحقق این امر انجام بعضی عملیات فیزیکی چون جداسازی , خالص سازی . . . برروی محصول ضروریست.به دلیل اهمیت و حساسیت عملیات شیمیایی صورت یافته در راکتورها, اقدام به تاسیس گرایشی با عنوان طراحی راکتور های شیمیایی در مهندسی شیمی شده است.
در این گرایش مهندس طراح با نظریات بنیادی تحلیل فرآیند, طراحی تجهیزات و ارزیابی اقتصادی و بهینه سازی آنها آشنا می شود, تا با تلفیقی منطقی توانمندی ارایه مدل(الگوی)ریاضی یک راکتور شیمیایی را پیدا نماید.
براساس دیدگاههای متفاوت تقسیم بندی گوناگونی برای راکتورهای شیمیایی انجام شده است.اولین تقسیم بندی مربوط به طراحی راکتورهاست.
راکتور سر ثابت(fixed bed reactor )
در این راکتور, کاتالیزور در یک بستر ثابت (fixed bed) قرار دارد, و واکنشگرها از درون آن عبور داده می شوند.معمولا بصورت استوانه ای بزرگ و مجهز به پوشش (jacket) مناسب جهت تامین گرمایش یا سرمایش مورد نیاز ساخته می شوند.
راکتورهای بستر ثابت در واقع همان راکتورهای لوله ای پر شده از دانه های جامد کاتالیزور هستند .
واکنش های غیر متجانس از نوع گازی و کاتالیزوری دراین نوع راکتورها انجام می گیرد از معایب این نوع راکتورها مشکل کنترل حرارتی و مشکل جایگزینی کاتالیزور بعد از غیر فعال شدن آن می باشد.
همچنین بعضی اوقات پدیده کانالیزه شدن مواد گازی در حین عبور از درون راکتور باعث کاهش زمان اقامت لازم برای انجام واکنش می شود که این خود یکی دیگر از محدودیت های این نوع راکتور می باشد. امتیاز این نوع راکتورها،درصد تبدیل بالای آن در واحد وزن کاتالیزور مصرف شده در مقایسه با سایر راکتورهای کاتالیزوری می باشد. از دیگر مزایای این راکتور قیمت پایین تر آن نسبت به راکتور های مشابه مخصوصاً راکتور بستر سیال می باشد.
فایل ورد 46 ص
دانلود تحقیق راکتور
