راکتور یا واکنش گاه یک ظرف فولادی در بسته است که در آن یک فرآیند شیمیایی انجام میشود. رآکتور امکاناتی دارد که میتواند روی واکنش دما و فشارهای مختلفی اعمال کند و همان شرایط را تا مدت زمان مشخصی ثابت نگهدارد. یکی از مهمترین مراحل یک واکنش، هم زدن محلول آن هست که اکثر راکتورها دارای پره های همزن و الکتروموتور با دور های متغیر میباشند.
بیشتر بدانید: راکتور شیمیایی چیست؟
راکتور در صنایع شیمیایی، پالایشگاه و آزمایشگاه، یک واکنش‌گر است که برای انجام واکنش‌های شیمیایی استفاده میشود. راکتورها معمولاً در اندازه‌ها و طراحی‌های متنوعی وجود دارند و براساس نیاز واکنش و شرایط فیزیکی و شیمیایی مورد نظر، انواع مختلفی دارند. انواع راکتورها از نظر کاربرد عبارتند از:
- راکتورهای دما و فشار بالا
این نوع راکتورها در شرایط دما و فشار بالا برای انجام واکنش‌های شیمیایی به کار می‌روند. آنها معمولاً در صنایع شیمیایی و پتروشیمی استفاده میشوند برای تولید مواد شیمیایی پیچیده و پلیمرها. این راکتورها باید قادر باشند با شرایط فشار و دمای بالا کار کنند و ایمنی مناسب را فراهم کنند. - راکتورهای خنک کننده داخلی
این نوع راکتورها دارای سیستم‌های خنک‌کننده داخلی هستند که برای کنترل دما و جلوگیری از افزایش دمای واکنش استفاده میشوند. آنها در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای واکنش‌هایی که گرما تولید میکنند به کار می‌روند. برای مثال، در واکنش‌های تبدیل نفت خام به محصولات نفتی، راکتورهای خنک کننده داخلی استفاده میشوند. - راکتورهای پالایشگاهی
این نوع راکتورها در صنایع پالایشگاه استفاده میشوند برای تبدیل نفت خام به محصولات نفتی قابل استفاده. این راکتورها معمولاً شامل واکنش‌های هیدروژناسیون، کراکینگ و تبدیل هیدروکربن‌ها به محصولات با ارزش بالا میشوند. - راکتورهای کاتالیستی
این نوع راکتورها برای واکنش‌هایی که نیاز به کاتالیست دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاتالیست‌ها در این راکتورها استفاده میشوند تا سرعت و کارایی واکنش را افزایش دهند. آنها در صنایعشیمیایی، پتروشیمی، پالایشگاه، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنایع دارویی استفاده میشوند. - راکتورهای بستر ثابت و راکتورهای بستر سیال
در راکتورهای بستر ثابت، ماده واکنش در یک بستر ثابت قرار دارد و واکنش‌ها در آن اتفاق می‌افتد. این نوع راکتورها برای واکنش‌هایی که نیاز به زمان طولانی و کنترل دقیق دارند، استفاده میشوند. راکتورهای بستر سیال، به جای بستر ثابت، از یک سیال به عنوان بستر استفاده میکنند. این نوع راکتورها در واکنش‌هایی که نیاز به ترمواستات و کنترل دما دقیق دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. - راکتورهای ماکروویو
این نوع راکتورها برای انجام واکنش‌های شیمیایی با استفاده از امواج میکروویو استفاده میشوند. این راکتورها دارای قدرت بالا در تولید گرما هستند و به طور خاص در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی استفاده میشوند. - راکتورهای پلیمریزاسیون
این نوع راکتورها برای ساخت پلیمرها در صنعت پلیمرها استفاده میشوند. واکنش‌های پلیمریزاسیون معمولاً به صورت زنجیره‌ای انجام میشوند و راکتورهای پلیمریزاسیون برای کنترل رشد زنجیره‌ها و کنترل ویژگی‌های پلیمرها استفاده میشوند.
به کمک تجهیزات جانبی نظیر پمپ های وکیوم میتوان واکنش های شیمیایی را در شرایط خلاء نیز انجام داد و کلیه داده های مراحل آن را به کمک سنسورها به یک رایانه مرکزی انتقال داد.
انواع راکتور
راکتورها را از چند نظر میتوان تقسیم کرد که به عنوان مثال میتوان از نظر کاربرد به دو گروه زیر تقسیم نمود:
- راکتور پایلوت
راکتورهایی با مخازن کمتر از 100 لیتر که برای واکنش مقادیر کم از مواد در نظر گرفته شده اند. - راکتور صنعتی
راکتورهای بزرگ تا حجم های چند صد هزار لیتر که برای کاربرد های تجاری و صنعتی ساخته میشوند. - راکتور لوله ای PFR
یک لوله است که واکنش ها درون همین لوله اتفاق می افتد. - راکتور آزمایشگاهی
راکتورهایی که در آزمایشگاه های تحقیق و توسعه R&D صنایع شیمیایی و داروسازی استفاده میشوند.
اما از نظر موادی که در آن استفاده میشوند میتوان آن را به انواع مختلف دیگری تقسیم کرد:
- راکتور پالایشگاهی
راکتورهایی که در صنایع پتروشیمی برای تولید مشتقات نفتی و پلیمرها استفاده میشوند - راکتور شیمیایی
راکتورهایی که برای تولید انواع مواد شیمیایی مثل اسید و رزین و حلال کاربرد دارند.
تقسیم بندی های دیگری نیز هست که نظر جنس متریال بدنه راکتور یا امکانات داخلی آن مثل انواع راکتور استیل که با توجه به جنس ورق فولادی آن میتوان آن را دسته بندی کرد.
وظیفه و کاربرد انواع راکتور
راکتورهای کاربرد های مختلفی دارند از تولید دارو گرفته تا مواد شیمیایی و رنگ و رزین و انواع حلال ها و اسیدها در صنعت استفاده میشوند. با توجه به اینکه راکتور یک ظرف هست که در آن واکنش بین دو یا چند ماده انجام میشود لذا میتوان گفت در تولید اکثر موادی که در اطراف ما هستند مثل مواد شوینده و بهداشتی کاربرد بسیار گسترده دارند. چند نمونه کاربردها راکتور:
- راکتور تولید رزین
رزین یک ترکیب مصنوعی است که به علت شفاف بودن آن در دکوراسیون کاربرد فراونی دارد - راکتور تولید مواد پلیمری
مواد پلیمری مانند پلی اتیلن در راکتور با دمای 400 درجه و فشار بسیار بالا تولید میشود - راکتور تولید دارو (داروسازی)
ترکیب چند ماده مختلف در شرایط کنترل شده در شرکت های داروسازی - راکتور تولید مواد سمی خطرناک
موادی مانند سموم و آفت کش ها در رآکتورهایی ساخته میشوند که باید از نظر ایمنی در سطح بالایی باشند - راکتور هیدروکراکینگ مواد نفتی
روشی جهت تولید مشتقات نفتی است که از کاتالیزورهای مختلف در راکتور استفاده میشود - راکتور CSTR
راکتورهای همزن دار بهینه شده با یک روش برگشتی خاص با کمک احیا کننده و کندانسور
طراحی راکتور
مهندسین طراحی صنعتی از نرم افزار هایی مثل PvElite و اتوکد برای طراحی راکتور استفاده میکنند. البته نرم افزارهای دیگری نیز وجود دارند که کارهای شبیه سازی را برای کمک به طراحی راکتور برای مهندسین طراح انجام میدهند. طراحی راکتور نیاز به دانش مهندسی شیمی و نقشه کشی صنعتی دارد تا کل فرآیند به درستی انجام شود. لذا در طراحی یک راکتور عوامل زیر با هم همکاری میکنند:
- مهندس شیمی که فرمول و فرآیند واکنش در راکتور را تهیه میکند
- مهندس مکانیک سیالات که مراحل مختلف فرآیند داخل یک راکتور را شبیه سازی میکند
- نقشه کش صنعتی که ایده مهندس مکانیک را روی نقشه پیاده میکند
- مهندس الکترونیک که طراحی قسمت های مختلف الکترونیکی دستگاه را بر عهده دارد
- مهندس نرم افزار که برنامه نویسی رایانه مرکزی PLC و کنترلر ها را بر عهده دارد
ساخت راکتور
مخازن دستگاه در کارگاه راکتور سازی شرکت انجام میگیرد که این کار نیازمند پرسنل مجرب جوشکاری با تست فرم های معتبر میباشد. برای اینکه مخزن راکتور به خوبی بتواند فشار و یا خلاء را تحمل نماید، جوشکاری مخازن راکتور به روش های مختلفی انجام میگیرد از جمله:
- جوشکاری زیر پودری
- جوشکار با گاز آرگون
- جوشکاری CO2
در ساخت بدنه مخزن نیز با توجه به فشار درون آن و اسیدی و قلیایی بودن محلول داخل آن از متریال مختلفی استفاده میشود که مهمترین آنها عبارتند از:
- ورق کربن استیل
- فولاد ضد زنگ
- استیل 304
- استیل 316
جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره با واحد بازرگانی شرکت پترو صنعت تاراز به شماره 09133753907 تماس بگیرید.
