Viyeyusho vya kemikali ni nini? Aina za athari za kemikali

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 14:03

Mitikio ya kemikali ni mchakato unaopelekea mageuzi ya viitikio. Inajulikana na mabadiliko yanayotokana na bidhaa moja au zaidi ambayo ni tofauti na ya awali. Athari za kemikali ni za asili tofauti. Inategemea aina ya vitendanishi, dutu iliyopatikana, hali na wakati wa usanisi, mtengano, uhamisho, isomerization, msingi wa asidi, redoksi, michakato ya kikaboni, nk.

Viyeyeyusha kemikali ni vyombo vilivyoundwa ili kutekeleza athari ili kutoa bidhaa ya mwisho. Muundo wao hutegemea vipengele mbalimbali na unapaswa kutoa matokeo ya juu zaidi kwa njia ya gharama nafuu zaidi.

Mionekano

Kuna miundo mitatu kuu ya msingi ya viyeyusho vya kemikali:

• Kipindi.
• Inayosisitizwa Kuendelea (CPM).
• Mtiririko wa Plunger Reactor (PFR).

Miundo hii msingi inaweza kurekebishwa ili kukidhi mahitaji ya mchakato wa kemikali.

Kiyeyo cha bechi

Vipimo vya kemikali vya aina hii hutumika katika michakato ya bechi yenye viwango vya chini vya uzalishaji, nyakati ndefu za majibu au ambapo uteuzi bora hupatikana, kama katika baadhi ya michakato ya upolimishaji.

Kwa hili, kwa mfano, vyombo vya chuma cha pua hutumiwa, yaliyomo ambayo yanachanganywa na vile vya ndani vya kufanya kazi, Bubbles za gesi au kutumia pampu. Udhibiti wa halijoto unafanywa kwa kutumia jaketi za kubadilisha joto, vipoza vya kunyunyizia maji au kusukuma kupitia kibadilisha joto.

Viyeyeyusha bechi kwa sasa vinatumika katika tasnia ya usindikaji wa kemikali na chakula. Uwekaji otomatiki na uboreshaji wao huleta ugumu, kwani inahitajika kuchanganya michakato inayoendelea na ya kipekee.

Viyeyeyusha nusu bechi vya kemikali huchanganya operesheni inayoendelea na bechi. Bioreactor, kwa mfano, hupakiwa mara kwa mara na daima hutoa dioksidi kaboni, ambayo lazima iondolewe kwa kuendelea. Vile vile, katika mmenyuko wa klorini, wakati gesi ya klorini ni mojawapo ya viathiriwa, ikiwa haitaanzishwa mara kwa mara, nyingi itakuwa tete.

Ili kuhakikisha viwango vikubwa vya uzalishaji, viyeyusho vya kemikali vinavyoendelea au matenki ya chuma yenye kichochezi au mtiririko unaoendelea hutumiwa hasa.

Kimemeo kinachoendelea kusisimka

Vitendanishi vya kioevu hutiwa ndani ya matangi ya chuma cha pua. Ili kuhakikisha uingiliano sahihi, huchanganywa na vile vya kufanya kazi. Kwa hivyo, katikaKatika mitambo ya aina hii, reactants hulishwa mara kwa mara kwenye tank ya kwanza (wima, chuma), kisha huingia ndani ya zile zinazofuata, huku vikichanganywa kabisa katika kila tank. Ingawa muundo wa mchanganyiko ni sawa katika kila tanki la kibinafsi, katika mfumo kwa ujumla mkusanyiko hutofautiana kutoka tank hadi tank.

Wastani wa muda ambao reajenti hutumia katika tanki (muda wa makazi) inaweza kuhesabiwa kwa kugawanya tu ujazo wa tanki kwa wastani wa kasi ya mtiririko wa ujazo ndani yake. Asilimia inayotarajiwa kukamilika kwa majibu hukokotolewa kwa kutumia kemikali za kinetiki.

Matangi yametengenezwa kwa chuma cha pua au aloi, pamoja na mipako ya enamel.

Baadhi ya vipengele muhimu vya NPM

Mahesabu yote yanatokana na uchanganyaji kamili. Majibu huendelea kwa kasi inayohusiana na mkusanyiko wa mwisho. Kwa usawa, kiwango cha mtiririko lazima kiwe sawa na kasi ya mtiririko, vinginevyo tanki itafurika au tupu.

Mara nyingi huwa na gharama nafuu kufanya kazi na HPM nyingi za mfululizo au sambamba. Mizinga ya chuma cha pua iliyokusanywa katika mteremko wa vitengo vitano au sita inaweza kufanya kazi kama kinu cha mtiririko wa kuziba. Hii inaruhusu kitengo cha kwanza kufanya kazi katika mkusanyiko wa juu wa kiitikio na kwa hivyo kasi ya majibu. Pia, hatua kadhaa za HPM zinaweza kuwekwa kwenye tanki la wima la chuma, badala ya michakato inayofanyika katika vyombo tofauti.

Katika toleo la mlalo, kitengo cha hatua nyingi kinawekwa kwa sehemu za wima za urefu mbalimbali ambapo mchanganyiko hutiririka kwa kasi.

Vimemeo vikiwa vimechanganyika hafifu au vinatofautiana kwa kiasi kikubwa katika msongamano, kiyeyesha chenye wima cha hatua nyingi (chuma chenye mstari au chuma cha pua) hutumika katika hali ya kinyume. Hii ni nzuri kwa kutekeleza maitikio yanayoweza kutenduliwa.

Safu ndogo ya kioevu bandia imechanganywa kikamilifu. Kiyeyesha kikubwa cha kibiashara chenye maji maji kina halijoto inayofanana, lakini mchanganyiko wa mitiririko inayochanganyika na iliyohamishwa na hali ya mpito kati yake.

kiyeyeyusha kemikali ya plug-flow

RPP ni kiyezo (cha pua) ambamo kiitikio kimoja au zaidi za kioevu husukumwa kupitia bomba au mirija. Pia huitwa mtiririko wa tubular. Inaweza kuwa na mabomba kadhaa au zilizopo. Vitendanishi huingia kila mara kupitia sehemu moja na bidhaa hutoka kutoka kwa nyingine. Michakato ya kemikali hutokea mchanganyiko unapopitia.

Katika RPP, kasi ya majibu ni gradient: kwenye pembejeo ni ya juu sana, lakini kwa kupungua kwa mkusanyiko wa vitendanishi na ongezeko la maudhui ya bidhaa za kutoa, kasi yake hupungua. Kawaida hali ya usawazishaji hufikiwa.

Mielekeo ya kiyeyo cha mlalo na kiwima ni ya kawaida.

Wakati uhamishaji joto unahitajika, mirija mahususi huwekwa koti au kibadilisha joto na mirija hutumiwa. Katika kesi ya mwisho, kemikali inaweza kuwakatika ganda na bomba.

Vyombo vya chuma vya kipenyo kikubwa vyenye nozzles au bafu ni sawa na RPP na hutumiwa sana. Baadhi ya usanidi hutumia mtiririko wa axial na radial, shells nyingi zilizo na vibadilisha joto vilivyojengewa ndani, nafasi ya mlalo au wima ya kiyezo, na kadhalika.

Meli ya vitendanishi inaweza kujazwa na vitu vikali vya kichocheo au ajizi ili kuboresha mgusano wa nyuso katika miitikio tofauti.

Ni muhimu katika RPP kwamba hesabu hazizingatii mchanganyiko wa wima au mlalo - hii ndiyo maana ya neno "mtiririko wa kuziba". Vitendanishi vinaweza kuletwa ndani ya mtambo sio tu kupitia kiingilio. Hivyo, inawezekana kufikia ufanisi wa juu wa RPP au kupunguza ukubwa wake na gharama. Utendaji wa RPP kawaida huwa juu kuliko ule wa HPP wa ujazo sawa. Kwa thamani sawa za kiasi na wakati katika vinu vya bastola, majibu yatakuwa na asilimia kubwa ya kukamilika kuliko vitengo vya kuchanganya.

Dynamic Salio

Kwa michakato mingi ya kemikali, haiwezekani kufikia kukamilika kwa asilimia 100. Kasi yao inapungua na ukuaji wa kiashiria hiki hadi wakati mfumo unafikia usawa wa nguvu (wakati majibu ya jumla au mabadiliko katika muundo haifanyiki). Sehemu ya usawa kwa mifumo mingi iko chini ya kukamilika kwa mchakato wa 100%. Kwa sababu hii, ni muhimu kutekeleza mchakato wa kujitenga, kama vile kunereka, kutenganisha viitikio vilivyobaki au bidhaa za ziada kutoka.lengo. Vitendanishi hivi wakati mwingine vinaweza kutumika tena mwanzoni mwa mchakato kama vile mchakato wa Haber.

Matumizi ya PFA

Miyeyeko ya mtiririko wa pistoni hutumika kutekeleza mageuzi ya kemikali ya misombo inaposogea kupitia mfumo unaofanana na mirija kwa miitikio mikubwa, ya haraka, isiyo sawa au tofauti tofauti, uzalishaji unaoendelea na michakato ya kuzalisha joto la juu.

RPP bora ina muda maalum wa makazi, yaani.

Viyeyusho vya kemikali vya aina hii vina utendakazi wa juu kwa muda mrefu, pamoja na uhamishaji bora wa joto. Hasara za RPP ni ugumu wa kudhibiti halijoto ya mchakato, ambayo inaweza kusababisha mabadiliko ya joto yasiyotakikana, na gharama yake ya juu.

Vimemeo vya kichochezi

Ingawa aina hizi za vitengo mara nyingi hutekelezwa kama RPP, zinahitaji matengenezo magumu zaidi. Kiwango cha mmenyuko wa kichocheo ni sawia na kiasi cha kichocheo katika kuwasiliana na kemikali. Kwa upande wa kichocheo kigumu na viitikio vya kioevu, kasi ya michakato inalingana na eneo linalopatikana, uingizaji wa kemikali na uondoaji wa bidhaa na inategemea uwepo wa mchanganyiko wa misukosuko.

Maoni ya kichochezi kwa kweli mara nyingi huwa ya hatua nyingi. Siyo tuviitikio vya awali vinaingiliana na kichocheo. Baadhi ya bidhaa za kati pia huguswa nayo.

Tabia ya vichocheo pia ni muhimu katika kinetiki ya mchakato huu, hasa katika athari za joto la juu la petrokemikali, kwani huzimwa na sintering, coking na michakato sawa.

Kutumia teknolojia mpya

RPP hutumika kwa ubadilishaji wa biomasi. Reactors za shinikizo la juu hutumiwa katika majaribio. Shinikizo ndani yao inaweza kufikia 35 MPa. Matumizi ya ukubwa kadhaa inaruhusu muda wa makazi kuwa tofauti kutoka 0.5 hadi 600 s. Ili kufikia joto zaidi ya 300 ° C, mitambo ya kupokanzwa umeme hutumiwa. Biomass hutolewa na pampu za HPLC.

RPP erosoli nanoparticles

Kuna shauku kubwa katika usanisi na utumiaji wa chembe zenye ukubwa wa nano kwa madhumuni mbalimbali, ikiwa ni pamoja na aloi za aloi ya juu na kondakta za filamu nene kwa tasnia ya vifaa vya elektroniki. Programu zingine ni pamoja na vipimo vya kuathiriwa na sumaku, upitishaji wa infrared ya mbali, na mionzi ya sumaku ya nyuklia. Kwa mifumo hii ni muhimu kuzalisha chembe za ukubwa wa kudhibitiwa. Kipenyo chake kwa kawaida huwa kati ya nm 10 hadi 500.

Kutokana na saizi yake, umbo na eneo mahususi la juu la uso, chembe hizi zinaweza kutumika kutengeneza rangi za vipodozi, utando, vichochezi, kauri, vinu vya kichochezi na fotocatalytic. Mifano ya maombi ya nanoparticles ni pamoja na SnO₂ kwa vitambuzimonoksidi kaboni, TiO₂ kwa miongozo ya mwanga, SiO_{2 kwa silikoni kaboni dioksidi na nyuzi za macho, C kwa vichungio vya kaboni kwenye matairi, Fe kwa vifaa vya kurekodia, Ni kwa ajili ya betri na, kwa kiasi kidogo, palladium, magnesiamu na bismuth. Nyenzo hizi zote zimeunganishwa katika vinu vya erosoli. Katika dawa, chembechembe za nano hutumika kuzuia na kutibu maambukizi ya majeraha, katika vipandikizi vya mifupa bandia, na kupiga picha za ubongo.}

Mfano wa uzalishaji

Ili kupata chembe za alumini, mtiririko wa argon uliojaa mvuke wa chuma hupozwa katika RPP yenye kipenyo cha mm 18 na urefu wa 0.5 m kutoka joto la 1600 °C kwa kasi ya 1000 °C/s.. Wakati gesi inapita kwenye reactor, nucleation na ukuaji wa chembe za alumini hutokea. Kasi ya mtiririko ni 2 dm3/min na shinikizo ni 1 atm (1013 Pa). Inaposonga, gesi hupoa na kuwa supersaturated, ambayo husababisha nucleation ya chembe kama matokeo ya migongano na uvukizi wa molekuli, unaorudiwa hadi chembe kufikia ukubwa muhimu. Zinaposonga kwenye gesi iliyojaa kupita kiasi, molekuli za alumini hujibana kwenye chembe, na kuongeza ukubwa wake.