3 Plug Flow Reactor ምሳሌ፡ ትግበራ፣ መሥራት፣ ቀመር፣ ዲዛይን፣ ሥዕላዊ መግለጫ

ቀጣይነት ያለው ቱቦላር ሬአክተር ሌላው የፕላግ ፍሰት ሬአክተር ሞዴል ወይም ፒኤፍአር ነው። በጥቅም ላይ ስላለው የፕላግ ፍሰት ሬአክተር ንድፈ ሃሳብ፣ ቅርፅ እና አቀማመጥ ጥቂት ምሳሌዎችን እንውሰድ።

3 የፕላግ ፍሰት ሬአክተሮች ምሳሌዎች ከዚህ በታች ተሰጥተዋል።

  • የሻወር መጋረጃ
  • የመታጠቢያ ገንዳ ግድግዳዎች
  • የካንየን ግድግዳ ወጣ

የሻወር መጋረጃ

ከሻወር ውጭ ውሃ እንዳይተኩስ ለመከላከል በጣም ጥሩው የሻወር መጋረጃዎች ያልተጣራ የጥጥ ሸራ፣ ሄምፕ ወይም ናይሎን ናቸው። ከዊች ጋር በሚመሳሰል መልኩ የሻወር መጋረጃዎች ውሃውን በጨርቁ ውስጥ በማለፍ እና ወደታች በማለፍ ወደ ገንዳው ውስጥ ይደርሳሉ. ምንም ሽፋን አያስፈልግም. ገላዎን ከታጠቡ በኋላ መጋረጃውን ዘርግተው እንዲደርቅ ከመታጠቢያ ገንዳው ውጭ አንጠልጥሉት።

የመታጠቢያ ገንዳ ግድግዳዎች

የመታጠቢያ ገንዳው ወይም የመታጠቢያው ግድግዳዎች ከውሃ እና እርጥበት የተጠበቁ በቆንጆ አጨራረስ, ይህም መታጠቢያ ቤቱን አንዳንድ ጥበባዊ ጠርዝ እና ቀለም ይሰጣል. አሲሪሊክ በአጠቃላይ ለመታጠቢያ ገንዳ ግድግዳዎች ምርጥ ነገሮች በቅርብ ጊዜ ውስጥ ተወዳጅነት እየጨመረ መጥቷል. አንድ አሮጌ ገንዳ ለመሸፈን ውስጥ, አንሶላ PVC ፕላስቲክ ወይም acrylic በገንዳው መጠን ተቀርፀዋል, በላዩ ላይ ይቀመጣሉ እና ከዚያ ወደ ታች ይጣበቃሉ.

የካንየን ግድግዳ ወጣ

የአፈር መሸርሸር ዋነኛው የካንዮኖች መንስኤ ነው. የወንዝ ፈሳሽ ውሃ ሸለቆ ለመፍጠር በሺዎች ወይም በሚሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት አፈር እና ድንጋይ ይሸረሸራል ወይም ይደክማል። ከዝናብ ወይም ከቀለጠ በረዶ የሚቀርቡ ስዊፍት ጅረቶች በደረቅ መሬት ላይ የሚገኙትን ትላልቅ እና በጣም የታወቁ ሸለቆዎችን ቀርፀዋል።

የፍሰት ሪአክተር መተግበሪያን ይሰኩት

ሲሊንደሪክ ፓይፕ ለ reactants እና በምርቶቹ ውስጥ የሚፈሱ ቀዳዳዎች ያሉት ተሰኪ ፍሰት ሬአክተሮችን ይፈጥራል። ስለ ተሰኪ ፍሰት ሬአክተር አተገባበር እንወያይ።

  • በኢንዱስትሪ መቼቶች ውስጥ የኬሚካላዊ ምላሽ ከፍተኛ መጠን በሚያስፈልግበት ጊዜ የፕላግ ፍሰት ሬአክተሮች ይሠራሉ ስጋት ወይም የሚፈነዳ ኃይል.
  • ክፍሎቹ በስታቲስቲክስ የተደባለቁ መሆናቸውን ለማረጋገጥ, plug-flow reactors ጥቅም ላይ ይውላሉ.
  • በመሳሪያው እና በአከባቢው መካከል ያለው የሙቀት ልውውጥ በፕላግ-ፍሰት ሬአክተሮች ውስጥ ደህንነቱ የተጠበቀ ነበር።
  • በአሁኑ ግዜ, biodiesel እና ሌሎች ባዮ-ነዳጆች እንደገና ጥቅም ላይ የሚውሉበት ዘዴ የሚመነጩት የፕላግ ፍሰት ሬአክተሮችን በመጠቀም ነው። በተረጋጋ ሁኔታ ሥራው ምክንያት የፕላግ ፍሰት ሬአክተር በአብዛኛው ለባዮ-ኢነርጂ ለማምረት ይመረጣል. በተጨማሪም፣ በፕላክ ሬአክተር ውስጥ ምንም ቅስቀሳ ወይም ግርግር አያስፈልግም።  

በተለምዶ፣ plug-flow reactors በተረጋጋ ሁኔታ ይሰራሉ። ምላሽ ሰጪዎች የሬአክተሩን ርዝመት ሲቀንሱ፣ ያለማቋረጥ ይበላሉ።

የሚሰካ ፍሰት ሬአክተር እየሰራ

በተደባለቀ ፍሰት ውስጥ፣ በተሰኪ ፍሰት ውስጥ እያለ የምላሽ መጠኑ በፍጥነት ወደ ዝቅተኛ እሴት ይቀንሳል፣ የምላሽ ፍጥነቱ በስርዓቱ ውስጥ ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል። የፕላግ ፍሰት ሬአክተር በተግባር ሲውል እንይ።

  • በፕላግ ፍሰት ሬአክተር ውስጥ የሚፈሰው ፈሳሹ ወሰን የሌላቸው ቀጭን እና ወጥ ውህዶች ያላቸው ወጥነት ያላቸው ተሰኪዎች ስብስብ ተመስሏል።
  • እያንዳንዱ መሰኪያ በሪአክተር ዘንግ አቅጣጫ ሲንቀሳቀሱ ከበፊቱ እና ከተከተሉት ልዩ ቅንብር አለው።
  • መሠረታዊው ቅድመ ሁኔታ, አንድ መሰኪያ በፒኤፍአር ውስጥ ሲያልፍ, ፈሳሹ በጨረር አቅጣጫ በትክክል ይደባለቃል, ነገር ግን በአክሲየም አቅጣጫ (ከላይ ወይም ከታች ካለው ኤለመንቱ ጋር አይደለም).
  • በውጤቱም ፣ እያንዳንዱ መሰኪያ እንደ የተለየ አካል ተቆጥሯል እና እንደ ላልተወሰነ ጊዜ ትንሽ ባች ሬአክተር ሆኖ ወደ ዜሮ ድምጽ የሚጠጋ ድብልቅ ይሠራል።
  • የፕላግ ኤለመንቱ የመኖሪያ ጊዜ ወደ መሰኪያ ፍሰት ሬአክተር ሲወርድ በሪአክተሩ ውስጥ ካለው ቦታ ይሰላል.
  • የመኖሪያ ጊዜ ማከፋፈያው በዚህ ምክንያት ተስማሚ የሆነ የፕላግ ፍሰት ሬአክተር (ትንሽ ጠባብ የሾሉ ተግባር) መነሳሳት ነው።

የሪአክተሩን መጠን ጨምሮ አስፈላጊ የሆኑ የሪአክተር ተለዋዋጮችን ለመገመት የፕላክ ፍሰት ሬአክተር ሞዴል የኬሚካል ሬአክተሮችን ባህሪ ከቱቦ ዲዛይኖች ጋር ለመተንበይ ይጠቅማል።

የፍሰት ሪአክተር ንድፍ ይሰኩት

በጅምላ ወደ ሬአክተሩ የሚሄደው ትክክለኛው የመቆያ ጊዜ በሲኤስአርአር ውስጥ ካለው አማካይ የመኖሪያ ጊዜ ጋር ተስማሚ የሆነ plug-flow reactor ይለያያል። በ plug-flow reactor አቀማመጥ ላይ እንመልከት.

  • Plug flow reactors ደግሞ ፒስቶን ፍሰት reactors, slug ፍሰት reactors, ፍጹም ቱቦ ፍሰት reactors, እና ያልተቀላቀሉ ፍሰት reactors በመባል ይታወቃሉ.
  • የ ተሰኪ ፍሰት ሬአክተር ጥለት ፍሰት ተሰኪ ፍሰት ነው.
  • በፕላግ ፍሰት ሬአክተር ውስጥ ያለው ሥርዓታዊ የፈሳሽ ፍሰት የሚገለጸው ምንም ፈሳሽ ንጥረ ነገር አያልፍም ወይም ከፊቱ ወይም ከኋላው ካለው ከማንኛውም አካል ጋር እንደማይቀላቀል ነው።
  • በፕላግ ሬአክተር ውስጥ፣ ፈሳሹ ወደ ጎን ሊደባለቅ ይችላል፣ ነገር ግን በፍሰቱ መንገዱ ውስጥ ድብልቅ ወይም ስርጭት መኖር አለበት።
  • በሪአክተሩ ውስጥ ላለው እያንዳንዱ የፈሳሽ ንጥረ ነገር እኩል የመኖሪያ ጊዜ እንደ አስፈላጊ እና በቂ ሁኔታ ሆኖ ያገለግላል።

ተሰኪ ፍሰት ሬአክተር ዲያግራም።

በፕላክ ፍሰት ስርዓቶች ውስጥ ያለው ፈጣን ምላሽ ቴክኒክ በተከታታይ ፍሰት ፈጣን የእንቅስቃሴ ስርዓት ላይ የተመሠረተ ነው። የ plug-flow reactor ንድፍ ይኸውና.

የምስል ክሬዲት - ተሰኪ ፍሰት ሬአክተር ዲያግራም። by ተጠቃሚ A1 (CC-BY-SA-3.0)

በምላሹ የመነሻ ነጥብ እና በምርቱ መፈለጊያ መካከል ያለው ርቀት የሚታወቅ ከሆነ የጊዜ ክፍተቱ ከወራጅ ፍጥነት ሊወሰን ይችላል. ከፍተኛውን ምርት ለማግኘት የሚያስፈልገው ጊዜ ርቀቱን በማስተካከል ሊሰላ ይችላል.

የሰካ ፍሰት ሬአክተር ቀመር

በፕላግ-ፍሰት ሬአክተር ውስጥ የሚፈሰው ቁሳቁስ በጣም ጠቃሚ ባህሪው ነው። የ plug-flow reactor የሚሆን ቀመር እንመልከት.

  • የፈሳሽ ውህደቱ በፕላክ ፍሰት ሬአክተር ውስጥ ባለው ፍሰት ቻናል ላይ ስለሚለያይ፣ የምላሽ ክፍል የቁሳቁስ ሚዛን የድምጽ መጠን dV ልዩነት ያለው አካል መሆን አለበት።
  • (የመለዋወጫ ፍሰት መጠን ወደ ድምጹ አባልነት)= (ከድምፅ ንጥረ ነገር የሚወጣው የሪአክታንት ፍሰት መጠን) + (በዚህ ምክንያት ምላሽ ሰጪ መጥፋት መጠን ኬሚካዊ ምላሽ በድምጽ ንጥረ ነገር ውስጥ) + (በድምጽ ንጥረ ነገር ውስጥ የሬክታንት ክምችት መጠን)
  • በውጤቱም ፣ ለ reactant A የጅምላ ሚዛን እኩልታ ለዜሮ ተፈቷል።
  • ግቤት = ውፅዓት + ምላሽ + መከማቸት + መጥፋት።
  • አሁን ኤፍA = (ኤፍA + ዲኤፍA)+(-ርA) dV፣ ምንም ነገር፣ ዲኤፍA = ደ [ኤፍA0 (1-XA)] = -ኤፍA0dXA, በመተካት ላይ እናገኛለን, -ኤፍA0dXA = (-ርA) ዲቪ
  • በሪአክተሩ ልዩነት ክፍል ውስጥ ለኤ እኩልነት ከድምጽ ዲቪ ጋር እንደዚህ ነው።
  • ሐረጉ ለጠቅላላው ሬአክተር መዋሃድ አለበት።
  • FA0, የምግብ መጠን, አሁን ቋሚ ነው, ነገር ግን ግልጽ ነው rA እንደ ቁሳቁስ ትኩረት ወይም መለወጥ ይወሰናል.
  • ውሎቹን በአግባቡ ስንቧደን፣ እናገኛለን፣
  • ለአንድ የተወሰነ የምግብ መጠን እና አስፈላጊ ልወጣ፣ ከላይ የተጠቀሰው እኩልታ የሬአክተር መጠን ግምትን ያስችላል።
  • ልወጣ የተመሰረተበት ምግብ፣ ንኡስ ስክሪፕት 0፣ ወደ ሬአክተሩ በከፊል የተለወጠ፣ የደንበኝነት ምዝገባ እና በንዑስ ስክሪፕት ረ በተገለፀው ልወጣ የሚነሳ ከሆነ፣ እንደ ተሰኪ ፍሰት ሬአክተሮች የበለጠ አጠቃላይ አገላለጽ እናገኛለን።
  • ለቋሚ ጥግግት ሥርዓት ልዩ ጉዳይ፣ XA= 1 - ሲA/CA0 እና, dXA = ዲ.ሲA/ CA0.
  • በዚያ ምሳሌ፣ የአፈጻጸም እኩልታ እንደ ማጎሪያ ተግባር ወይም ሊወከል ይችላል።

የፍሰት ሪአክተር ሞዴል ይሰኩት

በፕላግ ፍሰት ሬአክተሮች ውስጥ ያሉ የሙቀት መጠኖች ለማስተዳደር አስቸጋሪ እና የማይመች የሙቀት ቅልጥፍናን ሊፈጥሩ ይችላሉ። አስቀድመን የ plug-flow reactor ሞዴሉን እንይ።

  • በቱቦ ውስጥ የሚከሰቱ ኬሚካላዊ ሂደቶች በፕላግ-ፍሰት ሪአክተር በመጠቀም ተቀርፀዋል።
  • በሪአክተር ዲዛይን ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ተስማሚ ምሳሌ የፕላግ ፍሰት ሬአክተር ነው።
  • ይህ ብሎግ የ plug-flow ሬአክተር ሞዴል adiabatic እና በቋሚ ግፊት የሚሰራ ነው ብሎ ያስባል።
  • መከሰቱ የሚታሰበው ብቸኛው ምላሽ ጋዝ-ደረጃ ነው መፍረስ ሂደት፣ እሱም ቀመር A -> 2B + C ይከተላል።

ከCSTR ጥገና የበለጠ ውድ የሆነው plug-flow reactor ጥገና ነው። ሪሳይክል ሉፕ የ plug-flow reactor ከሀ ጋር በተመሳሳይ መልኩ እንዲሰራ ያስችለዋል። CST.

መደምደሚያ

በዚህ ጥናት፣ የፕላግ ፍሰት ሪአክተሮች ለመተንበይ ወሳኝ መሳሪያዎች በመሆናቸው፣ የእውነተኛ ፍሰት ስርዓቶች በመኖሪያ ጊዜ ውስጥ ከፍተኛ ልዩነት ስለሚያሳዩ ጥንቃቄ ጥቅም ላይ መዋል አለበት የሚለውን ሀሳብ መሳል እንችላለን። ፍሰት ሪአክተሮችን በሚቀንሱበት ጊዜ ፣ ​​​​የመኖሪያ ጊዜ ማከፋፈያው ከግምት ውስጥ መግባት ካለባቸው ንጥረ ነገሮች ውስጥ አንዱ ነው።

ወደ ላይ ሸብልል