정량 배치 반응기는 반응기에 반응물을 추가하고 추가 공급 없이 정해진 시간 동안 반응하도록 하는 반응기 유형입니다.
그런 다음 생성물을 제거하고 이 과정을 반복할 수 있습니다.
이 반응기는 일정한 부피와 잘 혼합된 시스템을 가정하기 때문에 이상적인 것으로 간주되며, 계산을 단순화하고 더 복잡한 반응기를 위한 학습 단계로 사용됩니다.
정량 배치 반응기의 작동과 이점을 이해하기 위한 5가지 핵심 사항
1. 작동
정량 배치 반응기에서는 모든 반응물이 처음에 반응기에 충전됩니다.
그런 다음 반응기를 밀봉하고 온도, 압력, 교반 등의 제어된 조건에서 반응이 진행됩니다.
반응이 완료되거나 미리 정해진 엔드포인트에 도달하면 생성물이 제거되고 다음 배치를 위해 반응기가 청소됩니다.
2. 이상적인 가정
반응기는 반응 과정 내내 일정한 부피를 유지한다고 가정합니다.
이 가정은 반응 속도와 반응기 내 열 전달의 수학적 모델링을 단순화하는 데 중요합니다.
또한 시스템이 잘 혼합되어 있다고 가정하여 주어진 시간에 반응기 전체에서 농도와 온도가 균일하다고 가정합니다.
3. 다목적성 및 사용
배치 반응기는 다양한 반응과 공정에 사용할 수 있기 때문에 여러 작업 사이에 격리를 해제할 필요 없이 매우 다재다능합니다.
따라서 독성이 있거나 반응성이 높은 화합물을 처리하는 데 특히 유용합니다.
일반적으로 소규모 생산 및 발효, 펄프, 효소 생산과 같은 공정에 사용됩니다.
4. 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)와의 비교
배치 반응기와 달리 CSTR은 반응물의 지속적인 유입과 생성물의 유출로 연속적으로 작동합니다.
CSTR은 균일한 조건을 보장하기 위해 반응물을 지속적으로 교반하여 일정한 상태를 유지하도록 설계되었습니다.
반면 배치 반응기는 정상 상태에 도달하지 않으며 온도 및 압력과 같은 조건에 대한 보다 동적인 제어가 필요합니다.
5. 설계 및 시공
배치 반응기의 크기는 1리터 미만에서 15,000리터 이상까지 다양합니다.
일반적으로 강철, 스테인리스 스틸, 유리 코팅 강철, 유리 또는 이색 합금과 같은 재료로 제작되어 반응의 화학적 및 물리적 조건을 견딜 수 있습니다.
반응물 충전, 제품 배출 및 상태 모니터링을 위한 포트가 장착되어 있으며, 반응 조건을 제어하기 위한 열교환기 또는 교반 시스템과 같은 기능이 포함될 수 있습니다.
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