المفاعل الكيميائي
المفاعل الكيميائي
Pressure reactor / المفاعل المضغوط / مفاعل الضغط
مفاعل الخلاء والفراغ
ما هي خزان المفاعل مزدوج الجدران؟
أنواع خزان مختلفة للمفاعل / أنواع خزانات مفاعل المختلفة
الميزات الرئيسية لخزانات مفاعل مزدوج الجدران أو ذات 3 الجدران
مفاعل كيميائي هو آلة تجري فيها التفاعل الكيميائي ويتم تبديل الخامات خلال هذه العملية إلى المنتجات المطلوبة.
Pressure reactor / المفاعل المضغوط / مفاعل الضغط
Pressure reactor / مفاعل الضغط هو خزان (Vessel) ذات الضغط العالي الذي يعتبر كمحيط رئيسي للتفاعل الكيميائي.
مفاعل الخلاء والفراغ
reactor / مفاعل الفراغ هو خزان يعتبر كمحيط رئيسي لتفاعل كيميائي يجري عن طريق تفاعل الفراغ أو يمكننا أن نقول إن هذا التفاعل يسبب الخواء والفراغ.
من أهم واجبات أخصائيين الصناعات الكيميائية وخاصة مهندسيم كيميائيين هو التصميم وإستغلال المفاعلات الكيميائية .
تصميم المفاعل الكيميائي يعتمد على الفهم والإدراك الصحيح للتفاعل الكيميائي الذي يجري في المفاعل وللحصول على المطلوب يجب إجتياز علوم منها الديناميكا الحرارية الكيميائية والحركية الكيميائية والرياضيات.
توجد عناصر كثيرة لها ضلوع في تصميم المفاعلات ومنها:
- وقت الإقامة
- الحجم (v)
- ودرجة الحرارة(t)
- والضغط(p)
- تركيزات الأنواع الكيميائية /كثافة النوع الكيميائي
- معاملات إنتقال الحرارة(u,h)
- سرعة التفاعل(r)
وإلخ… .
يتم تصميم المفاعلات الكيميائية في الأشكال المختلفة والتفاصيل الخاصة حسب نوع التفاعل وحالات إستخدام المفاعل وهذه الأمور تسبب تعقيد المفاعلات.
يمكن تصنيف المفاعلات إلى عدة فئات الرئيسية وهي:
مفاعل خزان أثار المستمر أو غير المستمر
مفاعل تدفق المكونات أو الثابت
المفاعل الأنبوبي والخزان أو المفاعل المتوازن وغير متوازن.
يرسم أداء المفاعلات عن طريق معادلات تسمي بمعادلة المفاعلات عادتا وهذه المعادلات تكون مختلفة لأنواع المفاعلات المتنوعة وتبين العلاقات الرياضية لعناصر المفاعل الفعالة.
يختلف إستخدام الخزان حسب نوع عمله مثل إستخدام الخزان للتخزين والإدخار أو مزج المواد ولكن يختلف الأمر بسيطاً في ما يتعلق بخزان المفاعلات وفي الحقيقة خزان المفاعل أو المفاعلات هي خزان إستيل / خزان من نوع الاستيل أو الصلب المقاوم للصدأ ينتج لأجل إجراء بعض التعديلات في طبيعة المواد.
وبشكل بسيط وسهل يمكننا أن نقول عندما نتحدث عن التعديلات الكيميائية (التفاعل الكيميائي) وتعديل الطبيعة الفيزيائية للمواد المختلفة نواجه خزان المفاعل بالجدران المختلفة.
نريد أن نقدم لكم بعض الإيضاحات لتعريف خزان المفاعل في هذه المرحلة: جدير بالذكر أن بعض الأشخاص يعرفون خزان المفاعل باسم خزان الضغط أيضا وبالطبع يمكن أن يكون هذه التسمية صحيحة أو غير صحيحة بالنسبة لإستخدام الخزان.
ما هي خزان المفاعل مزدوج الجدران؟
خزانات المفاعل هي نوع من خزانات الاستيل كما ذكر في البداية أي إن بنية الهيكل تكون من نوع الإستيل أو معدن كالحديد.
يستخدم خزان المفاعل في أمور تتعلق بالصناعات الكيميائية و البتروكيماويات في أغلب الأحيان. يستخدم في هذه الصناعات خزان المفاعل مزدوج الجدران أو ذات جدار واحد حسب الحاجة ونوع العملية.
وتَجدُرُ الإشارة إلي وجود بعض الخزانات ذات 3 الجدران التي تستخدم حسب نوع العملية المطلوبة في الصناعات البتروكيماويات.
ملففت للانتباه أن يوجد التعقيد في الخزانات المختلفة في كل صناعة وهذا التعقيد يرتبط بنوع الصناعة والعملية المطلوبة .
إن المواد المستخدمة في إنتاج خزان المفاعل ذات الجدران المختلفة تعتبر من الأسباب الرئيسية في تعقيد بنية/هيكل الخزان ومن المواد الأساسية التي تستخدم في إنتاج خزان المعامل في أكثر الأحيان هي معدن الإستيل.
الإنتباه إلى المادة أو المواد التي تريد تعديل طبيعتها أو إجراء التفاعل لها، أهم من الإنتباه إلى المواد المستخدمة في إنتاج هيكل الخزان لأن في الحقيقة يمكن إنتاج خزان دون إستخدام معدن الإستيل حسب العملية التي تجري داخل المفاعل.
أنواع خزان مختلفة للمفاعل / أنواع خزانات مفاعل المختلفة
توجد أنواع مختلفة من المفاعل ذات خزان واحد أو الخزان المزدوج أو ذات 3 خزانات حسب العملية التي تجري في الصناعات الكيميائية والبتروكيماويات ومنها:
- مفاعل الغشاء الحيوي /المفاعلات الحيوية الغشائية
- المفاعل ذو الحشوة المميعة
- ***
- مفاعل التدفق
- المفاعل الزجاجي
- المفاعل الحيوي
من الأفضل أن تعلموا : كل المفاعلات المذكورة يوفر قابلية الضغط أو الفراغ حسب العملية المطلوبة وفي هذه الظروف نواجه إختلاف خزانات الضغط وخزانات الخلاء والفراغ.
الميزات الرئيسية لخزانات مفاعل مزدوج الجدران أو ذات 3 الجدران
يكون خزان مفاعل مزدوج الجدران أو ذات 3 الجدران بشكل عمودي على وجه العموم والشكل العمودي للمفاعل بوجه العام يرتبط بالعملية المطلوبة أو مكان وضع المفاعل.
يمكن الإشارة إلى المواصفات البنية والرئيسية لهذه الخزانات وهي:
ذات شكل عمودي
ذات الجدران المزدوجة أو 3 جدران بالترتيب يسمى بالجدران الداخلية والجدران الخارجية (في الخزانات ذات 3 الجدران توجد اثنان جداران الداخلي)
ذات العدستين على شكل المخروطة في الأعلى والأسفل
يمكن تعديل القطر الداخلي حسب الطلب
يمكن تعديل القطر الخارجي حسب الطلب
يمكن تعديل ارتفاع كل من الجدران
وجود الأقواس وكوابيل الدعم بين الهيكل القاعدي
ذات المحرك الكهربائي وناقل الحركة صالح للعملية
مزود بنظام عرض درجة الحرارة / مقياس درجة الحرارة
مزود بنظام عرض السطح والمستوى (مقياس سطح المواد)
امكانية تجهيز الخزان بمقياس PH
امكانية نجهيز الخزان بنافذ المراجعة / فتحة الفحص
مزود بالأدراج والسلم والسياج الوقائي في الأعلى
الإنتاج بقدرات مختلفة
عندما نتكلم عن خزان المفاعل مزدوج الجدران فنواجه جهاز كبير معقد ويستخدم هذا الجهاز في الصناعات الكبيرة كالبتروكيماويات والصناعات الكيميائية. تشتمل الجدران العادية لخزان المفاعل على اثنان جدارتين أو 3 جدران أو نموذج ينتج حسب الطلب.
إنتبهوا إن المفاعلات تنتج حسب العملية المطلوبة التي تريدون إجراءها ولذا لاينتج النموذج المجهز والقوالب المعينة للعملية مسبقاً ولكن توجد المواد والتصاميم المحددة في مجال إنتاج المفاعل ولكن أحسن الطريق هو إستخدام المفاعل المطلوب حسب العملية المطلوبة.
من الواجب أن تقوموا بإجابة بعض الأسئلة بشكل حرفي حتى تستطيع الشركة تقوم بتصميم المفاعل ومن هذه الأسئلة هي:
- الإتساع
- نوع المواد (فحص المواد الحَمْضِيُّة و القاعِدِيّة)
- نوع الفولاذ
- تفاعل منتج للحرارة / حرارة التفاعل
- درجة الحرارة المطلوبة
- نظام التبرد
- عدد فتحات المدخل والمخرج
- المنفذ (باب المفاعل)
- الخلاطة ونوع الشفرة / شفرة المحرك
- نوع التثبيت وتركيب المفاعل
- نافذ المراجعة / فتحة الفحص
- نسبة الضغط والفراغ خلال التفاعل والإنتاج
- المعلومات المطلوبة للقياس ( درجة الحرارة والسطح/المستوى والضغط والحمضي والقاعدي وإلخ..) .
