ריאקטור

ריאקטור הינו כלי בו מתבצעת תגובה כימית. הראקטורים הנפוצים בתעשייה הינם : ראקטור מנתי (Batch Reactor). ראקטור בחוש רציף (CSTR). ראקטור צינורי (PFR).

בראקטור מנתי אין כניסה ויציאה של מגיבים או תוצרים במהלך הראקציה. הראקטור ישמש בדרך כלל לתגובות בפאזה נוזלית. בראקטור מנתי אידיאלי ישנה השתנות של הריכוזים עם הזמן אולם הריכוז בזמן מסוים זהה בכל נקודה בראקטור (בחישה אידיאלית). נוסף לכך גם הטמפרטורה בראקטור בזמן מסוים זהה בכל נקודה בראקטור ומשתנה עם הזמן בהתאם לאופי הריאקציה (אקסותרמי זה יעלה אנדותרמי ירידה).

ראקטור רציף הינו ראקטור אשר במהלך התגובה ישנה כניסה ויציאה של מגיבים/תוצרים מתוך ואל הראקטור . ראקטור CSTR נפוץ בתעשייה ומשמש בעיקר לתגובות בפאזה נוזלית. בעבודה בראקטור CSTR אידאלי הריכוזים אינם משתנים כפונקציה של הזמן ו/או המקום. הזנת המגיבים מתבצעת במקביל להוצאת התוצרים, כאשר ריכוז המגיב בראקטור אחיד ושווה לריכוזו ביציאה. עם כניסת המגיב לראקטור ריכוזו יורד מיד לריכוז היציאה. הטמפרטורה יכולה להשתנות עם הזמן אם הריאקטור מבודד או להישאר איזותרמי עם חימום קירור(שוב בהתאם לריאקציה). ב-CSTR אידיאלי גם הטמפרטורה במיכל אחידה ושווה לזו של החומר ביציאה מהראקטור.

ראקטור PFR משמש למגוון סוגי תגובות - תגובות בפאזה גזית אחידה, תגובות בפאזה נוזלית אחידה ותגובות גז-נוזל או גז-מוצק-נוזל. ראקטור PFR הינו ראקטור רציף, אך להבדיל מראקטור CSTR בראקטור PFR ישנו שינוי רציף של ריכוזי מגיבים ותוצרים לאורך הראקטור ולא נפילה מיידית לריכוז יציאה. הריכוז בראקטור משתנה כתלות במיקום אך לא עם הזמן (במצב עמיד). קיימים מספר סוגי ראקטורים צינוריים: א.ראקטור צינורי בוכנתי (PFR) בו הזרימה הינה בוכנתית, טורבולנטית ומהירה יחסית. ב. ראקטור צינורי למינרי (LFR) בו הזרימה הינה למינרית ובאופן יחסי איטית. ג.ראקטור צינורי ממולא (Packed Bed). חלק מסויים מנפח הראקטור ממולא בחלקיקי קטליזטור מוצק, אשר הראקציה מתבצעת על פניו. הזרימה בראקטור מתבצעת בחללים הפנויים בין חלקיקי הקטליזטור, ולכן הינה טורבולנטית. אופן זרימה זה מגביר את הבחישה הרדיאלית, ומקנה לראקטור זה אופי דומה לשל PFR.