STRUKE:

kemijski reaktor

ilustracija
KEMIJSKI REAKTOR kotlasti (šaržni) - 1. procesni prostor, 2. ulaz reakcijske smjese, 3. izlaz proizvoda, 4. grijući plašt, 5. miješalo, 6. motor

kemijski reaktor, procesni uređaj u kojem se izvodi kemijska reakcija radi dobivanja nekog kemijskog proizvoda. U najširem značenju to je prostor u kojem se zbiva kemijska reakcija. Kako kemijskih reakcija, u koje su uključene elektrokemijske, biokemijske i dr., ima vrlo mnogo te kako reakcijski uvjeti (temperatura, tlak) mogu biti vrlo različiti, podjela reaktora izvodi se, prema kemijskoinženjerskoj metodologiji, iz pojma procesnoga prostora. Osnovni su tipovi kemijskog reaktora: kotlasti (šaržni – s punilom), protočno-kotlasti i cijevni.

Značajke su kotlastoga (šaržnoga) reaktora zatvorenost sustava (nema izmjene tvari s okolinom), dobro miješanje (homogenost sastava reakcijske smjese i temperature) te nestacionarnost rada (promjena brzine reakcije, odn. sastava tijekom reakcije). Protočno-kotlasti reaktor otvoren je, protočni sustav, u koji i iz kojega tijekom reakcije reakcijska smjesa može ulaziti ili izlaziti, a moguć je i stacionaran i nestacionaran rad uz dobro miješanje. Bitna je značajka cijevnoga reaktora približno idealno (klipno) miješanje i kontinuiran, stacionaran rad. Svaki od tih tipova može se dalje dijeliti s obzirom na broj faza u reaktoru (npr. plin i kapljevina), na toplinski režim rada (npr. adijabatski ili izotermni) te na moguću prisutnost i različit oblik katalizatora.

Prvi industrijski kemijski reaktori bili su kotlasti i protočno-kotlasti, a s razvojem velike kemijske industrije na početku XX. st. uvedeni su i kontinuirani procesi u cijevnome reaktoru. Danas su sva tri tipa podjednako zastupljena. Kotlasti i protočno-kotlasti reaktori najčešće služe za provedbu reakcija u kapljevitoj fazi ili u suspenziji uz čvrsti katalizator. Kotlasto-protočni reaktor posebice se rabi za provedbu brzih reakcija u plinskoj fazi (npr. sinteza klorovodika). Zbog prekidnoga rada kotlasti je reaktor pogodan za manju proizvodnju širokoga spektra različitih produkata, npr. u farmaceutskoj industriji i industriji boja, u proizvodnji polimernih materijala te u biokemijskim procesima. Cijevni je reaktor namijenjen za sintezu osnovnih kemikalija uz veliki kapacitet (proizvodnja amonijaka, dušične i sumporne kiseline te umjetnih gnojiva u baznoj anorganskoj industriji, krekiranje s katalizatorom u fluidiziranom sloju i hidroobradba frakcija i derivata nafte, proizvodnja polietilena, stirena i metanola itd.). Današnji razvoj kemijskih reaktora usmjeren je posebice na primjenu specifičnih čvrstih katalizatora, na integraciju kemijske reakcije i separacijskoga procesa u jedinstvenom uređaju (npr. kemijska reakcija uz destilaciju) te na proizvodnju specifičnih produkata s ciljanim svojstvima (npr. kompozitnih materijala).

Citiranje:
kemijski reaktor. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2020. Pristupljeno 15. 7. 2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=31166>.