WikiDer > Reaktor (Chemie)
EIN chemischer Reaktor ist ein Gefäß, das so konstruiert ist, dass es chemische Reaktion kann stattfinden. Sie werden in der Chemieindustrie. Für den Konstrukteur eines chemischen Reaktors ist es die Aufgabe, einen möglichst kostengünstigen, möglichst sicheren und höchstmöglichen Reaktor zu konstruieren Ausbeute des gewünschten Produktes. Das Feld, das sich damit beschäftigt, ist Reaktorwissenschaft erwähnt. Reaktorwissenschaft ist ein Teilgebiet der Verfahrenstechnik.
Auf Labormaßstab spricht nicht von einem Reaktor, sondern von a Reaktionsgefäß. Dies ist normalerweise ein Rundkolben, aber auch Erlenmeyerkolben und Reagenzgläser werden als Reaktionsgefäße verwendet.
Reaktortypen
Es können verschiedene Reaktortypen unterschieden werden. Die wichtigsten in der Verfahrenstechnik sind:
- Batch-Reaktor
- Kontinuierlicher Rührkesselreaktor (Englisch: Kontinuierlicher Rührkesselreaktor oder CSTR)
- Pfropfenströmungsreaktor (Englisch: Pfropfenströmungsreaktor oder PFR)
Batch-Reaktor
Ein Batch-Reaktor ist der einfachste Reaktor. Alle Reaktanten werden vor Beginn der Reaktion in das Gefäß gegeben und während der Reaktion gut gerührt. Während der Reaktion werden keine neuen Reaktionspartner zugegeben und keine Stoffe entfernt. Die Reaktion kann fortgesetzt werden, bis die gewünschte Umwandlung (Umrechnungskurs) erreicht ist. Dieser Reaktortyp wird hauptsächlich zur Herstellung von Stoffen in kleinen Mengen verwendet, die viele Reaktionsschritte erfordern, wie z Medikamente.
Kontinuierlicher Rührkesselreaktor
EIN CSTR Es ist wie ein Batch-Reaktor ein Gefäß, in dem die Reaktanten gerührt werden. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass in einem CSTR die Reaktanden kontinuierlich zugegeben und das Produkt kontinuierlich ausgetragen wird. Das ideale Reaktormodell ist so gut durchmischt, dass die Konzentration im Behälter überall gleich ist. (Dies ist in einem echten Reaktor nicht ganz richtig)
Pfropfenströmungsreaktor
sehen Pfropfenströmungsreaktor für den Hauptartikel zu diesem Thema.EIN PFRPlug-Flow-Reaktor oder Rohrreaktor ist kein großes Gefäß, sondern ein langes Rohr, durch das das Reaktionsgemisch strömt. Auf der einen Seite des Rohres gelangen die Reaktanten in den Reaktor, im Rohr reagieren sie (beim Durchströmen) und auf der anderen Seite treten die Produkte aus. Von einer Pfropfenströmung spricht man, wenn in radialer Richtung des Rohres kein Unterschied besteht Temperatur, Fließrate, Konzentration oder Reaktionsgeschwindigkeit. Somit unterliegen Substanzen, die durch die Mitte des Rohres strömen, denselben Bedingungen wie diejenigen, die entlang der Innenwand des Rohres strömen. Es gibt jedoch wenig Vermischung zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Reaktors. Dies führt bei den meisten Prozessen zu höheren Umsätzen, da die "durchschnittliche" Konzentration (und damit oft auch die Reaktionsgeschwindigkeit) höher ist als in einem CSTR.