Реактор лабораторный — аппарат для проведения химических реакций. Одним из основных критериев при выборе конструкции и режима работы химического реактора являются условия, обеспечивающие протекание реакции в заданном направлении и с достаточной скоростью (объём веществ, температура, давление и пр.).
Выбор лабораторного реактора
Основными стандартными требованиями к химическим реакторам являются:
- Безопасность и устойчивость работы
- Максимальная производительность.
- Минимальные энергетические и тепловые затраты на осуществление химического превращения и транспортировку реагентов и продуктов через реактор.
- Низкая стоимость обслуживания и ремонта.
- Лёгкость в управлении и полный контроль над всеми процессами.
- Для фармацевтических отраслей — строгое соответствие стандартам GMP.
Для того, чтобы система соответствовала всем вышеперечисленным требованиям перед её производством проводится расчёт и обозначаются необходимые характеристики.
Существуют различные характеристики химических реакторов. Рассмотрим основные из них.
- Принцип действия
По принципу действия реакторы можно разделить на периодические и проточные, промежуточный вариант — полунепрерывного (циклического) действия.
Как в лабораториях, так и на производствах наибольшее распространение получили реакторы с периодической загрузкой реагентов и выгрузкой продуктов. Что обусловлено более простым масштабированием необходимых процессов от лабораторного к производственному уровню.
Конструкция химических реакторов периодического действия, обычно, представляет собой ёмкости (возможно не закрытые герметично), предусматривающие сливные/наливные операции с помощью отверстий, клапанов, задвижек и пр. Лабораторные реакторы данного типа оснащаются перемешивающими устройствами для интенсивного массообмена и равномерного распределения реагентов по всему объёму.
- Рабочее давление
Многие промышленные установки работают под давлением, поэтому довольно часто при лабораторных испытаниях возникает необходимость поддерживать высокое/среднее давление. Выбор рабочего давления в реакторе обусловлен типом химической реакции, агрегатным состоянием реагентов. Реакторы, работающие под давлением, требуют повышенной техники безопасности. Производители таких аппаратов тщательно контролируют качество выпускаемой продукции.
- Рабочая температура
Одним из важных внешних факторов, влияющих на протекание химической реакции в нужном направлении и с заданной скоростью, является температура. С целью поддержания определённого температурного режима используют различные теплообменные системы.