مدل سازی راکتورهای نیمه پیوسته با سینتیک مرتبه دوم در سیستم های واکنشی همگن

در صنایع شیمیایی کوچک و سودآور، زمانی که محصولات تولیدی اندک و باارزش هستند، واکنش های شیمیایی درون راکتورهای ناپیوسته ی نا پایا انجام می شوند. این راکتورها معمولاً انعطاف پذیر بوده و قابلیت استفاده برای چندین فرآیند را دارا می باشند. راکتورهای جاری حالت ناپایا یا همان راکتورهای نیمه پیوسته نسبت به راکتورهای ناپیوسته که همه ی واکنشگرها در ابتدای واکنش به صورت همزمان به ظرف واکنش وارد می شوند، مزیت های بیشتری را در صنایع کوچک دارا هستند. راکتورهای نیمه پیوسته به طور وسیعی می توانند در صنایع شیمیایی خاص استفاده شوند. دلیلی که با راکتورهای ناپیوسته مقایسه می شوند این است که افزودن تدریجی یکی از واکنشگرها روشی برای کنترل کردن سرعت واکنش و در نتیجه گرمای آزادشده است. خوراک دهی در حین واکنش، علاوه بر اینکه یک فاکتور مهم در کنترل راکتور است، یکنواختی کیفیت محصولات را هم ارتقا می دهد؛ اما با این وجود کمتر در صنایع شیمیایی از آن ها بهره می برند. دلیل اصلی این تناقض، دشوار بودن مدل سازی و حل معادلات توصیف کننده ی آن ها و دشواری تفسیر نتایج حاصل در آزمایشگاه می باشد. به علاوه اینکه همه چیز از جمله غلظت، حجم و دمای مواد داخل راکتور در طول واکنش با گذشت زمان تغییر می کند. این مقاله قصد دارد مدل های توصیف کننده ی این راکتورها را در شرایط مختلف با استفاده از موازنه های جرم و انرژی بررسی کرده و به ذکر مشکلات و کاستی های مدل های حاضر بپردازد. در این مقاله سیستم واکنشی همگن مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفته است که دسته ی وسیعی از واکنش های صنعتی در داخل این نوع راکتورها را شامل می گردد.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، راکتورهای نیمه پیوسته ، واکنش های مرتبه دوم