Durchflussreaktoren sind in vielen Labors unverzichtbare Hilfsmittel, insbesondere für chemische Reaktionen, die eine präzise Steuerung und effiziente Verarbeitung erfordern.
3 wichtige Typen von Durchflussreaktoren, die Sie kennen sollten
1. Pfropfenströmungsreaktor (PFR)
Der Plug Flow Reactor, auch bekannt als kontinuierlicher Rohrreaktor, ist so konzipiert, dass er den Fluss eines oder mehrerer flüssiger Reagenzien durch ein Rohr oder eine Leitung erleichtert.
Während die Reagenzien durch das Rohr fließen, gehen sie chemische Reaktionen ein, wobei neue Verbindungen und Nebenprodukte entstehen.
Die Reaktionsgeschwindigkeit variiert über die Länge des Reaktors, wodurch ein Gradient der Reaktionsintensität entsteht.
PFRs sind besonders nützlich für die Handhabung starker Reagenzien, die sich in normalen Reaktoren nicht sicher mischen lassen.
Sie sind oft groß und in gut etablierten Labors zu finden.
Zu den Vorteilen von PFRs gehören ein geringerer Materialverbrauch, ein schnelles Screening der Reaktionsbedingungen und ein einfacher Vergleich der Reaktionseffizienz.
2. Kontinuierlicher Rührkesselreaktor (CSTR)
In einem kontinuierlichen Rührkesselreaktor laufen die Reaktionen in einem Behälter ab, in den ein oder mehrere Reagenzien eingefüllt werden.
Ein Flügelrad oder Rührwerk sorgt für eine gute Durchmischung der Reagenzien.
Die Verweilzeit, d. h. die Zeit, die für die Verarbeitung eines Flüssigkeitsvolumens erforderlich ist, wird berechnet, indem das Volumen des Behälters durch den durchschnittlichen Volumendurchfluss in den Behälter geteilt wird.
Der erwartete prozentuale Abschluss der Reaktion kann mit Hilfe der chemischen Kinetik berechnet werden.
CSTRs sind dafür bekannt, dass sie aufgrund der gründlichen Durchmischung der Bestandteile gleichmäßige und hochwertige Ergebnisse liefern.
Die Reaktionen in CSTRs dauern im Allgemeinen kürzer als in anderen Reaktortypen.
3. Kontinuierlich durchströmter Glasreaktor
Der kontinuierlich durchströmte Glasreaktor ist in der Regel eine Variante des PFR oder CSTR, die mit Glaskomponenten ausgestattet ist, um eine visuelle Beobachtung des Reaktionsprozesses zu ermöglichen.
Glasreaktoren werden aufgrund ihrer Transparenz und ihrer Kompatibilität mit einer Vielzahl von Reagenzien, einschließlich korrosiver Substanzen, häufig in Labors eingesetzt.
Sie bieten eine präzise Kontrolle der Reaktionsbedingungen und werden wegen ihrer Fähigkeit, die Reinheit zu erhalten und Verunreinigungen zu vermeiden, bevorzugt.
Die Auswahl dieser Reaktortypen richtet sich nach den spezifischen Anforderungen der Reaktion, einschließlich der Art der Reagenzien, der gewünschten Reaktionsgeschwindigkeit und der Notwendigkeit einer gründlichen Durchmischung oder präzisen Kontrolle der Reaktionsbedingungen.
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