Reattore chimico batch

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Schematizzazione di un reattore batch.

Un reattore chimico di tipo batch è un apparecchio normalmente costituito da un vessel (contenitore) con un sistema di agitazione e di condizionamento termico per portare a termine una data reazione chimica.

Un reattore batch è un reattore discontinuo che opera secondo una sequenza:

  • Carico di tutti i reagenti e chiusura del reattore
  • Condizionamento termico
  • Reazione
  • Spegnimento
  • Apertura e svuotamento
  • Lavaggio

I reattori batch vengono preferiti ai reattori continui quando:

  • La produzione è inferiore a 500 t/anno
  • Il reattore deve produrre una gamma di prodotti diversi
  • L'impianto è attivo solo durante alcune stagioni
  • Il prodotto ha una vita commerciale molto corta
  • La reazione chimica è molto lenta
  • Si lavorano fluidi che ostruiscono i tubi e che sporcano il reattore
  • Si lavorano basse portate di slurry (liquame).

Rispetto ai reattori continui tuttavia il reattore batch non è utilizzabile se esiste il rischio concreto che si possa verificare una reazione fuggitiva (runaway) al suo interno.

Dimensionamento[modifica | modifica sorgente]

Si consideri una reazione fra composti liquidi del tipo:

A + B → C

supponendo il reattore isotermo e perfettamente miscelato (in modo che la velocità di reazione non dipenda dal volume). È possibile in tal modo risalire alla formula differenziale in funzione della conversione X:

-r_AV=N_{A0} \frac{dX}{dt}

da cui si ricava la forma integrale:

t=N_{A0} \int_{0}^{X} \frac {dX} {-r_A \cdot V}

con:

N_{A0} = numero di moli della specie A al tempo t=0

V = volume della fase liquida

Per ottenere la produttività reale è necessario sommare a questo tempo caratteristico anche il tempo necessario per effettuare tutte le altre operazioni.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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