KIMYOVIY REAKTORLAR, ULАRGА ТАLАBLАR. RЕАКТОRLАRNING ТАVSIFI
Rеjа:
1. Кimyoviy rеаkоrlаrning tаvsifi.
2.Кimyoviy rеаktоrlаrgа qo’yilgаn tаlаblаr.
3. Reaktorning moddiy balansi.
1. Kimyoviy reaktorlarning tavsifi
Kimyoviy reaktor deb massa uzatish (diffuziya) bilan bog’liq kimyoviy reaktsiyalar mujassamlangan kimyoviy texnologik jarayonlar amalga oshiriladigan qurilma (apparat) ga aytiladi.
Gaz-qattiq va suyuq-qattiq tizimdagi jarayonlar amalga oshiriladigan reaktorlarga sanoatda ishlatilayotgan pechlar, kontakt qurilmalar, sintez kolonnalari, aralashtirgichli reaktorlar kiradi. Gaz-suyuqlik tizimida - bu absorber va desorberlardir. Suyuqlik - suyuqlik tizimida mexanik, purkagichli va siqilgan xavo (pnevmatik) yordamida aralashtirishga asoslangan reaktorlardan foydalaniladi.
Kimyoviy-texnologik jarayonlarni va reaktorlarning xilma-xilligi ularni umumiy tasniflashda qiynchilik tug’diradi. Shuning uchun, umumiy kimyoviy texnologiya darsliklarida xar xil mualliflar o’zlarining turli xil tasniflarini keltirganlar:
1. Kechadigan jarayonning xususiyatiga qarab: davriy, uzluksiz va yarim uzluksiz xarakatlanuvchi reaktorlar;
2. Reaktsiyaga kirishuvchi massaning faza tarkibiga qarab: gomogen va geterogen jarayonlar uchun reaktorlar.
3. Jarayonning issiqlik effektiga qarab: ekzotermik (issiqlik ajratuvchi) va endotermik (issiqlik yutuvchi) jarayonlar uchun reaktorlar.
4. Reaktordagi xaroratga qarab: past xaroratli va yuqori xaroratli jarayonlar uchun reaktorlar.
5. Jarayon amalga oshirilayotganda qo’llaniladigan bosimga qarab:
xavosiz sharoitda (vakuum ostida), atmosfera bosimi ostida va yuqori bosimda ishlaydigan reaktorlar.
6. Aralashtirish darajasiga (yoki reaktordagi gidrodinamik sharoitga) qarab: siqib chiqaruvchi va aralashtiruvchi reaktorlar.
Siqib chiqaruvchi reaktorlarda reaktsiyaga kirishayotgan massa asta-sekinlik bilan reaktorga tushayotgan massaning yangi miqdorlari bilan siqib chiqariladi. Aralashtiruvchi reaktorlarda reaktsiyaga kirishuvchi massa va yangidan reaktorga tushuvchi reagent doimiy ravishda aralashtirilib turiladi, shu bois reaktorning butun xajmi bo’ylab massa kontsentratsiyasining bir xil bo’lib turishiga erishiladi.
7. Issiqlik maromiga qarab: adiabatik, izotermik va politermik reaktorlar.
8. Katalizator ishlatilishiga qarab: katalitik jarayonlar uchun reaktorlar (kontaktli qurilmalar o’z navbatida geterogen va gomogen katalitik jarayonlar uchun reaktorlarga bo’linadi) va nokatalitik jarayonlar uchun reaktorlar.
Aralashtirish (apparatdagi gidrodinamik sharoit) va reaktorning issiqlik maromi, asosan kinetik tenglama turini va jarayonning tezlik konstantasi kattaligini aniqlaydi.
Xar qanday reaktorda kechadigan jarayonni o’rganishdagi asosiy vazifa reagentlarning (moddaning) reaktorda bo’lish muddatining xar xil omillarga matematik bog’liqligini aniqlashdan iborat:
= f(x, s, i) (2)
bu erda: x - oldindan belgilangan o’zgarilish darajasi
s - reagentning boshlangich kontsentratsiyasi
i - kimyoviy reaktsiya tezligi
Yuqoridagi tenglama (2) reaktorning tavsifiy tenglamasi deyiladi. Reaktorlarni hisoblash va ularning tavsifiy tenglamasini keltirib chiqarish uchun boshlang’ich tenglama bo’lib moddiy balans tenglamasi xizmat qiladi.