Grundvoraussetzung für die Auslegung von Reaktoren in allen Bereichen der chemischen Industrie sind Kenntnisse über das Verhalten der einzelnen Reaktortypen. Mit dem Rührkesselreaktor Reakdest lassen sich Reaktions- und Destillationsprozesse in Forschung und Lehre oder im Technikumsmaßstab für Pilot- oder Kleinproduktionen durchführen. Die universelle Labor-Standardanlage ist eine Kombination aus Strömungsrohr und Rührkessel-Kaskade und dient dem Studium des Verhaltens der in der Industrie eingesetzten Reaktoren.
W. Günther Fischer
Zur Durchführung chemischer Verfahren sind geeignete Chemiereaktoren erforderlich. Die in der Industrie eingesetzten Reaktoren werden je nach Verwendungszweck in den vielfältigsten Bauformen hergestellt, lassen sich aber nach strömungstechnischen Gesichtspunkten auf die Grundtypen Strömungsrohr oder kontinuierlicher Rohrreaktor sowie kontinuierlicher und diskontinuierlicher Rührkessel zurückführen. Mit dem Universalreaktor Reakdest aus Glas oder Edelstahl lassen sich Reaktions- und Destillationsprozesse in Forschung und Lehre oder im Technikumsmaßstab für Pilot- oder Kleinproduktionen durchführen. Der dargestellte Rührreaktor lässt sich kontinuierlich oder diskontinuierlich betreiben. Für den gesamten Reaktionsraum kann vollständige Durchmischung angenommen werden. Da die nach der Reaktion entstandenen Produktgemische vielfach in die gewünschten reinen Endprodukte aufgetrennt werden müssen, ist die Anlage direkt mit einer Riesel- oder Bodenkolonne für die destillative Aufbereitung kombiniert.
Kombinationen mehrererReaktoren
Viele technische Stoffumwandlungsprozesse werden nicht in einem einzelnen idealen Reaktor durchgeführt, sondern in einer Kombination mehrerer Reaktoren. Auch bei der Reaktorschaltung können die bekannten Methoden zur Reaktorauslegung angewendet werden. Im industriellen Maßstab wird sehr häufig eine Reihenschaltung von Reaktoren, zum Beispiel eine Rührkesselkaskade, ein Etagenfestbettreaktor oder eine Hintereinanderschaltung von Rührkessel und Rohrreaktor, eingesetzt. Der wesentliche Vorteil derartiger Reaktorschaltungen besteht darin, dass im Vergleich mit Vollraumreaktoren günstigere Verweilzeitverteilungen und somit höhere Umsätze und Ausbeuten realisierbar sind. Ferner lässt sich der Prozessablauf besser steuern, zum Beispiel durch Variation der Reaktorgröße und -temperatur, Einbau von Wärmetauschern zwischen den einzelnen Stufen und besserer Durchmischung in den einzelnen Apparaten. Des Weiteren können Durchsatz- und Produktionsleistung gesteigert und der Energiebedarf gesenkt werden.
Universelle Laboranlage
Die universelle Labor-Standardanlage dient dem Studium des Verhaltens der typischen, in der Industrie eingesetzten Reaktoren. Die Anlage enthält ein Strömungsrohr sowie eine Rührkessel-Kaskade. Den Reaktoren können wahlweise bis zu drei Reaktionskomponenten zugeführt werden, die genaue Dosierung erfolgt mit Durchflussmessern. Die Konzentration der Ausgangsströme wird zum Beispiel mit einem Leitfähigkeitsmessgerät ermittelt. Die ausbaufähige Anlage ist für das Erstellen von Massen- und Energiebilanzen ausgelegt und erlaubt die Ermittlung folgender Kenngrößen:
• Bodenstein-Zahl
• Mischungskoeffizient
• kinetische Größen
• Umsatz und Ausbeute
• Verweilzeitverhalten
• Stabilitätsbereiche
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