راکتور
در زمینهی علم و صنعت، مفهوم “راکتور” به صورت کلی به دستگاهی اشاره میکند که در آن واکنشهای شیمیایی، فیزیکی، هستهای یا دیگر نوع واکنشها رخ میدهد و در آن کنترل و نظارت بر واکنش و انتقال انرژی صورت میگیرد.
در علوم مختلف، مفهوم راکتور به معنای یک محفظه یا دستگاهی است که واکنشها را در خود جای میدهد و شرایط لازم برای انجام و کنترل واکنشها را فراهم میکند. به عنوان مثال، در شیمی، راکتور یک سیستم است که در آن واکنشهای شیمیایی بین مواد انجام میشود. در صنایع مختلف مانند صنعت نفت، شیمیایی، داروسازی و غیره، راکتورها برای تولید محصولات شیمیایی، تصفیه و پالایش مواد، ساخت مواد نوین و غیره استفاده میشوند.
همچنین، مفهوم راکتور در زمینهی هوافضا و فناوری موشکی به دستگاهی اشاره دارد که برای تولید نیرو و توان مورد نیاز برای پرتاب و حرکت موشکها استفاده میشود. در این مورد، راکتورها به عنوان منابع قدرت برای واکنشهای سوخت و اکسیدان در موشکها استفاده میشوند.
در زمینه علوم هسته ای، راکتور یک دستگاه فنی است که در آن واکنش هستهای نگهداری و کنترل میشود. این واکنش هستهای میتواند شامل تجزیه هستهای (fission) یا ترکیب هستهای (fusion) باشد. راکتورها به عنوان منابع انرژی هستهای استفاده میشوند و در حوزههای مختلفی مانند تولید برق، تولید مواد شیمیایی، پژوهشهای علمی و پزشکی هستهای مورد استفاده قرار میگیرند.
بنابراین، مفهوم راکتور به طور کلی به دستگاههایی اشاره دارد که در آنها واکنشهای مختلف رخ میدهد و کنترل و مدیریت این واکنشها برای تولید انرژی، تولید محصولات یا دستیابی به هدف مورد نظر صورت میگیرد.
راکتور التراسونیک (Ultrasonic Reactor) یک دستگاه است که برای اعمال امواج آلتراسونیک در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی استفاده میشود. امواج آلتراسونیک امواج صوتی با فرکانس بالاتر از شنوایی انسان هستند، به طور کلی فرکانس بالاتر از 20 کیلوهرتز را آلتراسونیک مینامند. راکتورهای التراسونیک قادرند به طور همزمان امواج آلتراسونیک را در یک محیط مایع یا سیال تولید کنند و آنها را به راکتوری که حاوی مواد شیمیایی است، منتقل کنند. در داخل راکتور، امواج آلتراسونیک انرژی زیادی دارند و میتوانند به طور موثر با مادهی موجود در راکتور تعامل کنند.
در زمینه کنترل و مدیریت فرایند واکنش شیمیایی در فشارهای بسیار بالا، موضوعاتی مرتبط با شیمی فیزیکی و شیمی سطح میباشد. در این حوزه، تلاش میشود تا فرایندهای شیمیایی در شرایط فشار بسیار بالا، مانند فشارهای برابر با صدها گیگاپاسکال یا حتی تریلیونها پاسکال، کنترل و بهینهسازی شود.
یونیت بازیابی سولفور (SRU) با استفاده از روش کلاوس یک واحد صنعتی است که برای بازیابی و استخراج گوگرد از گازهای حاوی سولفور مانند گازهای خروجی از واحدهای تولید شیمیایی یا صنایع نفت و گاز استفاده میشود. روش کلاوس که بازیابی گوگرد را تضمین میکند، در این واحد به کار گرفته میشود.
احداث کارگاه یا کارخانه تولید محصولات شیمیایی به معنای ایجاد یک واحد صنعتی که به صورت خاص برای تولید محصولات شیمیایی طراحی و ساخته شده است. این کارگاهها معمولاً در مقیاس کوچکتر از کارخانهها و واحدهای صنعتی است و معمولاً برای تولید محصولات خاص و محدودتر مورد استفاده قرار میگیرند.
طراحی و ساخت تجهیزات صنایع شیمیایی به فرآیند طراحی، توسعه و ساخت تجهیزات و دستگاههایی اشاره دارد که در صنایع شیمیایی استفاده میشوند. این تجهیزات شامل تجهیزاتی مانند راکتورها، خنککنندهها، مبدلهای حرارتی، تانکها، سیستمهای جداسازی، پمپها، کمپرسورها و سایر وسایل مورد نیاز در فرآیندهای صنعتی شیمیایی میباشند. در فرآیند طراحی و ساخت تجهیزات صنایع شیمیایی، نیازها و مشخصات فنی محصول شیمیایی مورد نظر در نظر گرفته میشود. سپس مهندسان و طراحان با استفاده از اصول علمی و دانش فنی خود، تجهیزاتی را طراحی میکنند که بتوانند نیازهای مشخص شده را برآورده کنند.
فرمانتور، بیو راکتور و راکتور سنتز مواد آلی سه دستگاه متفاوت هستند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. از لحاظ طرز کار شباهتهایی دارند و البته در کاربردهای صنعتی دارای تفاوتهایی نیز هستند. میتوان آنها را از جنبههای مختلفی با یکدیگر مقایسه کرد از طرف دیگر، در جزئیات ظاهری و طراحی بین این سه دستگاه اشتراکات زیادی وجود دارد.
راکتور سنتز مواد شیمیایی یک مخزن تحت فشار است است که برای انجام و کنترل واکنشهای شیمیایی در فرایند سنتز مواد استفاده میشود. این راکتورها طراحی شدهاند تا شرایط محیط واکنش را تحت کنترل قرار دهند و فرایند سنتز را به صورت بهینه و ایمن انجام دهند. راکتورهای سنتز مواد شیمیایی میتوانند به شکلها و اندازههای مختلفی طراحی شوند و بسته به نوع و مقیاس واکنش، میزان مواد مورد استفاده و نیاز به کنترل شرایط متفاوتی دارند.
ترکیبات و فرمولهای استفاده شده در تولید شامپو میتوانند بین شرکتها و برندهای مختلف متفاوت است. هر شرکت از ترکیبات مختلفی از سورفاکتانتها، عوامل نرمکننده، عوامل رقیق کننده و سایر مواد استفاده میکند. ولی تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی خط تولید شامپو در اکثر موارد یکسان می باشد.
رزین پلیاورتان یک نوع رزین پلیمری است که به وسیله واکنش بین ایزوسیاناتها و پلیالکلها تولید میشود. این رزین به دلیل خواص مکانیکی، انعطافپذیری، مقاومت در برابر سایش و خواص الکتریکی مناسب، در صنایع مختلف استفاده میشود. رزین پلیاورتان به عنوان یک ماده پرکاربرد در تولید فومهای پلیاورتان استفاده میشود.
برای راهاندازی خط تولید رزین پلی استر، مواد اولیه شامل اسید ترفتالیک یا ترکیبات دیگری مانند اسید پورینیک، اسید ایزوفتالیک و اسید آدیپیک استفاده میشود. همچنین، الیاف پلی استر پت (PET) نیز به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار میگیرد. تجهیزات مورد نیاز شامل راکتورها برای انجام واکنش پلیمریزاسیون، مخازن میکسر برای مخلوط کردن مواد اولیه، سیستمهای انتقال برای انتقال مواد، سیستمهای خنککننده برای خنکسازی رزین پلی استر، واحدهای فیلتراسیون جهت تصفیه رزین پلی استر و تجهیزات کنترل و ابزار دقیق برای کنترل پارامترهای فرآیند و مانیتورینگ است.