Dòng chảy khối trong thiết bị COBR

Một phần của tài liệu tim hiểu ’THIẾT bị PHẢN ỨNG DAO ĐỘNG DÒNG (Trang 31 - 32)

Điều kiện của dòng chảy khối là sự khuấy trộn hướng tâm phải đồng đều và sự phân tán hướng trục ở mức thấp nhất. Dòng chảy khối chắc chắn sẽ phù hợp với những điều kiện kĩ thuật của dòng chất lỏng mà không xảy ra hiện tượng gradient trong quá trình trộn và gia nhiệt (làm mát) phù hợp với chất lượng sản phẩm. Điều đáng quan tâm là dòng chảy khối chỉ có thể đạt được trong điều kiện hoạt động liên tục. Có hai phương pháp điển hình để đạt được dòng chảy khối, đó là:

a) sử dụng một loạt các lò phản ứng bể khuấy liên tục (CSTR)

b) sử dụng một lò phản ứng dạng ống hoạt động trong dòng chảy rối.

Phương pháp đầu tiên chính là kết nối một số lượng các bể khuấy với dung tích tương đương trong các dãy. Về mặt lý thuyết, khi số lượng các thiết bị CSTR nhiều đến vô hạn thì sẽ đạt được dòng chảy khối.[12] Trong thực tế, chỉ cần 5 – 10 thiết bị CSTR là đã đạt được tiêu chuẩn của hầu hết các ngành công nghiệp hiện nay. Sự sắp xếp này làm tăng đáng kể số lượng tồn đọng trong các phản ứng cùng với nhiều bộ điều khiển, các cảm ứng áp suất, máy bơm và các thiết bị đo lưu lượng… dẫn đến nguồn vốn và chi phí tăng lên đáng kể, không đề cập đến các điều kiện kĩ thuật của dòng chất lỏng vẫn còn chưa đạt tới dòng chảy khối.

Phương pháp thứ hai là sử dụng một lò phản ứng dạng ống trơn có hoặc không có thêm đệm, thiết bị hoạt động trong dòng chảy rối, đó là dòng chảy với tốc độ rất cao trong một đường kính ống xác định. Khi đạt được dòng chảy rối thì sẽ gần đạt được các điều kiện của dòng chảy khối. Tuy nhiên khi trộn trong lò phản ứng dạng ống như vậy thì lại dẫn tới dòng chảy ròng, điều đó có nghĩa là cần một ống rất dài để tiến hành một phản ứng ngắn. Do đó, đây là một hoạt động không khả thi. Kết quả của việc này là bắt đầu

tiến hành sử dụng thiết bị phản ứng khuấy theo mẻ ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm.

Những lợi thế quan trọng nhất cho COBR là khả năng đạt được dòng chảy khối trong điều kiện chảy thành lớp và hiệu suất phân bố theo thời gian lưu (RTD) có thể được cải thiện một cách độc lập vào các điều kiện dòng chảy dòng cũng như khả năng xử lý các quá trình đa pha. Điều này làm cho COBR trở lên lý tưởng để sử dụng như các thiết bị phản ứng dòng chảy khối trong ngành hóa học, dược phẩm, thực phẩm và đồ uống hoặc các ngành sinh hóa, trong khi việc duy trì được thời gian lưu mà các thiết bị dạng ống cổ điển không đạt được. [12]

Một phần của tài liệu tim hiểu ’THIẾT bị PHẢN ỨNG DAO ĐỘNG DÒNG (Trang 31 - 32)

Tải bản đầy đủ (DOCX)

(51 trang)
w