រ៉េអាក់ទ័រគីមីជាអ្វី? ប្រភេទនៃរ៉េអាក់ទ័រគីមី

ប្រតិកម្មគីមីនេះគឺជាដំណើរការដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្រែចិត្តជឿរបស់ reactants នេះ។ វាត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរដែលបានផ្ដល់ជាផលិតផលមួយឬច្រើនផ្សេងទៀតជាជាងការចាប់ផ្តើម។ ប្រតិកម្មគីមីគឺមានចម្រុះ។ វាអាស្រ័យលើប្រភេទនៃការ reactants, សារធាតុលទ្ធផលស្ថានភាពនិងពេលវេលានៃការសំយោគ, ការ decomposition ភៀសខ្លួន, isomerization, អាស៊ីតអាល់កាឡាំង redox លនិងដំណើរការសរីរាង្គនេះ។

រ៉េអាក់ទ័រគីមីគឺមានធុងបម្រុងទុកសម្រាប់យកចេញពីការប្រតិកម្មនេះក្នុងគោលបំណងដើម្បីធ្វើការអភិវឌ្ឍផលិតផលចុងក្រោយ។ ការរចនារបស់ពួកវាអាស្រ័យលើកត្តាជាច្រើននិងគួរផ្តល់នូវទិន្នផលអតិបរមានៃប្រសិទ្ធិភាពក្នុងការចំណាយមានលក្ខណៈច្រើនបំផុត។

ប្រភេទ

មានម៉ូដែលជាមូលដ្ឋានសំខាន់ទាំងបីនៃរ៉េអាក់ទ័រគីមីគឺ:

• បាច់។
• ធុងពេញហៀរបន្ត (HPM) ។
• រ៉េអាក់ទ័រលំហូរកម្មវិធីជំនួយ (PFR) ។

ម៉ូដែលជាមូលដ្ឋានទាំងនេះអាចត្រូវបានកែប្រែនៅក្នុងការអនុលោមតាមលក្ខខណ្ឌតម្រូវនៃដំណើរការគីមីនេះ។

រ៉េអាក់ទ័របាច់

គ្រឿងគីមីនៃប្រភេទនេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងដំណើរការបាច់តូចមួយនៅក្នុងផលិតកម្មខ្នាត, ពេលវេលាមួយវែងឬប្រតិកម្មការជ្រើសរើសដែលល្អបំផុតដែលជាកន្លែងដែលត្រូវបានសម្រេចដូចនៅក្នុងដំណើរការ polymerization មួយចំនួន។

ចំពោះគោលបំណងនេះ, ឧទាហរណ៍, មាតិកានៃការដែលមាននាវាដែកអ៊ីណុកដាវការងារផ្ទៃក្នុងភ័យ, ពពុះឧស្ម័នឬដោយមធ្យោបាយនៃការបូម។ ការត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរកំដៅអាវទូរប្រព័ន្ធធារាសាស្ដ្រឬការបូមតាមរយៈការផ្ទេរកម្ដៅមួយ។

រ៉េអាក់ទ័របាច់បច្ចុប្បន្នបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីនិងកែច្នៃអាហារ។ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មនិងបង្កើនប្រសិទ្ធិភាពរបស់ពួកគេបានបង្កើតឱ្យមានភាពស្មុគស្មាញ, ចាប់តាំងពីវាគឺជាការចាំបាច់ដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការបន្តនិងការដាច់ពីគ្នា។

រ៉េអាក់ទ័រគីមីពាក់កណ្តាលបាច់បញ្ចូលគ្នាធ្វើការនៅក្នុងរបៀបបន្តនិងការបាច់។ bioreactor មួយឧទាហរណ៍ត្រូវបានផ្ទុកជាទៀងទាត់និងការបន្តចេញផ្សាយកាបូនឌីអុកស៊ីតដែលត្រូវតែត្រូវបានយកចេញបន្ត។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរនៅពេលដែលប្រតិកម្មក្លរីន, ពេលមួយនៃការ reactants ជាឧស្ម័នក្លរីន, ប្រសិនបើមិនបានគ្រប់គ្រងជាបន្តបន្ទាប់ភាគច្រើនរបស់វាហួត។

ដើម្បីធានាបាននូវបរិមាណផលិតកម្មដែលមានទំហំធំបានប្រើជាចម្បងឬគីមីរ៉េអាក់ទ័រដែកបន្តជាមួយនាវាមួយឬលំហូរញ៉េបន្តមួយ។

រ៉េអាក់ទ័រធុងពេញហៀរជាបន្ត

reactants រាវត្រូវបានអាហារញ៉ាំទៅធុងដែកអ៊ីណុក។ ដើម្បីធានាបាននូវអន្តរកម្មត្រឹមត្រូវនៃការធ្វើការងាររបស់ពួកគេបានបង្កផ្លែកាំបិត។ ដូច្នេះនៅក្នុងប្រភេទនៃរ៉េអាក់ទ័រនេះ reactants ត្រូវបានផ្តល់ចំណីបន្តចូលទៅក្នុងអាងដំបូង (បញ្ឈរដែកថែប) ហើយបន្ទាប់មកពួកគេចូលទៅក្នុងជាបន្តបន្ទាប់, ក្នុងពេលដំណាលគ្នាដោយប្រុងប្រយ័ត្នលាយក្នុងនាវានីមួយ។ ទោះបីជាសមាសភាពនៃ ការលាយនេះគឺមានឯកសណ្ឋាន នៅក្នុងធុងគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចជាការផ្តោតអារម្មណ៍ទាំងមូលប្រែប្រួលពីធុងទៅធុង។

ចំនួនមធ្យមនៃការពេលវេលាដែលចំនួនទឹកប្រាក់នៃការ reactants ចំណាយដាច់ពីគ្នាក្នុងធុង (ពេលលំនៅដ្ឋាន) អាចត្រូវបានគណនាជាធម្មតាដោយការបែងចែកទំហំនៃធុងក្នុងអត្រា volumetric ជាមធ្យម therethrough លំហូរ។ ចំនួនភាគរយបានគេរំពឹងថាការបញ្ចប់ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានគណនាដោយប្រើប្រាស់ kinetic គីមី។

បានធ្វើឱ្យរថក្រោះដែកអ៊ីណុកឬយ៉ាន់ស្ព័រនិង enamel ។

ទិដ្ឋភាពសំខាន់មួយចំនួននៃ DMI នេះ

ការគណនាទាំងអស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្អែកលើការលាយល្អ។ ប្រតិកម្មនេះបានដំណើរការនៅក្នុងអត្រាដែលទាក់ទងទៅនឹងការផ្តោតអារម្មណ៍ចុងក្រោយមួយ។ លំនឹង, អត្រាលំហូរគួរតែស្មើនឹងអត្រាលំហូរបើមិនដូច្នោះទេអាងគឺពេញលេញឬទទេ។

ជាញឹកញាប់សេដ្ឋកិច្ចគុណសម្បត្តិដើម្បីធ្វើការជាមួយ HPM សៀរៀលឬស្របជាច្រើន។ រថក្រោះដែកអ៊ីណុកប្រមូលបាននៅក្នុងការបង្កើតអោយមានការប្រាំឬប្រាំមួយគ្រឿងក្នុងមួយអាចមានឥរិយាបទជាមួយកម្មវិធីជំនួយលំហូររ៉េអាក់ទ័រ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអង្គភាពដំបូងគេដែលប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងការផ្តោតអារម្មណ៍ខ្ពស់នៃការ reagents និងជាលទ្ធផលអត្រានៃការប្រតិកម្មខ្ពស់។ ដូចគ្នានេះផងដែរអាងនេះអាចនឹងត្រូវបានដាក់ HPM ដែកថែបដំណាក់កាលជាច្រើនបញ្ឈរ, ជំនួសឱ្យការដំណើរការនេះបានធ្វើឡើងនៅក្នុងនាវានានា។

នៅក្នុងអង្គភាពប្រតិបត្តិ Multistage ដោយជញ្ជាំងផ្ដេកចែកភាគថាសដែលបញ្ឈរនៃកម្ពស់ខុសគ្នា, ដែលតាមរយៈលំហូរ cascades លាយ។

នៅពេលដែលការ reactants គឺ miscible យ៉ាងលំបាកឬមានដង់ស៊ីតេខុសគ្នាខ្លាំងនៃរ៉េអាក់ទ័រ Multistage បញ្ឈរ (ដែកថែបកញ្ចក់តម្រង់ជួរឬអ៊ីណុក) នៅក្នុងរបៀបផ្ទុយ។ នេះមានប្រសិទ្ធិភាពសម្រាប់ការប្រតិកម្មបញ្ច្រាស។

គ្រែ fluidized ការលាយបញ្ចូលគ្នាទាំងស្រុងតូច។ រ៉េអាក់ទ័រ fluidized គ្រែពាណិជ្ជកម្មធំមានសីតុណ្ហភាពឯកសណ្ឋានខ្លាំងមួយប៉ុន្តែលាយ miscible និងរដ្ឋជំនួសនិងហូរបណ្ដោះអាសន្ន therebetween ។

រ៉េអាក់ទ័រលំហូរគីមី

PFR - រ៉េអាក់ទ័រមួយ (ដែកអ៊ីណុក), ម្ល៉ោះ reactants មួយឬរាវបន្ថែមទៀតត្រូវបានបូមតាមរយៈបំពង់ឬបំពង់។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅផងដែរថាលំហូររាងជាបំពង់។ វាអាចមានបំពង់ឬបំពង់ច្រើន។ reactants ត្រូវបានអាហារញ៉ាំជាបន្តតាមរយៈម្ខាងនិងផលិតផលមកពីផ្សេងទៀត។ ដំណើរការគីមី ប្រព្រឹត្តដូចដែលវាឆ្លងកាត់ល្បាយ។

នេះ PFR ល្បឿនប្រតិកម្ម ប្រព័ន្ធជម្រាល: ដៃសមុទ្រនេះគឺមានខ្ពស់ណាស់, ប៉ុន្តែជាមួយនឹងការកាត់បន្ថយក្នុងការផ្តោតអារម្មណ៍នៃការ reactants និងទិន្នផលផលិតផលនេះបានកើនឡើងមាតិកាធ្លាក់ចុះល្បឿនរបស់ខ្លួន។ ជាធម្មតាថាមវន្តសមតាត្រូវបានសម្រេច។

ជាធម្មតាគឺជាការតំរង់ទិសផ្ដេកនិងបញ្ឈរមួយនៃរ៉េអាក់ទ័រ។

នៅពេលដែលការផ្ទេរកំដៅបានទាមទារ, បំពង់បុគ្គលត្រូវបានដាក់ចូលទៅក្នុងអាវឬសែលនិងកំដៅបំពង់ផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានប្រើ។ ក្នុងករណីចុងក្រោយនេះសារធាតុគីមីដែលអាចមានទាំងនៅក្នុងលំនៅដ្ឋានឬនៅក្នុងបំពង់នោះ។

ធុងនៃដែកជាមួយអង្កត់ផ្ចិតធំមួយក្បាលឬ PFR អាងតឹកស្រដៀងគ្នានិងប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមួយចំនួនប្រើអ័ក្សនិងមូលលំហូរភ្នាសច្រើនជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នា, ទីតាំងផ្ដេកឬបញ្ឈរនៃរ៉េអាក់ទ័រនិងដូច្នេះនៅលើ។

នាវាជាមួយនឹងការ reagents មួយអាចត្រូវបានពោរពេញទៅដោយបញ្ហាល្អិតរវៃឬកាតាលីករក្នុងការបង្កើនទំនាក់ទំនង interfacial ក្នុង ប្រតិកម្មវិសភាគ។

សារៈសំខាន់នៃការ PFR នេះគឺថាការគណនាមិនយកទៅក្នុងគណនីលាយផ្ដេកឬបញ្ឈរ - នេះមានន័យដោយពាក្យ "លំហូរកម្មវិធីជំនួយ" នេះ។ reactants នេះអាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រមិនត្រឹមតែដៃសមុទ្រនេះ។ ដូច្នេះវាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃ EPA ឬបន្ថយទំហំនិងការចំណាយរបស់ខ្លួន។ ការសម្តែងគឺជាធម្មតាគកខ្ពស់ជាងពីគ្រោះភ័យនៃទំហំដូចគ្នា។ សម្រាប់តម្លៃស្មើនៃទំហំនិងពេលវេលានៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រពីស្តុងនឹងមានប្រតិកម្មភាគរយខ្ពស់នៃការបញ្ចប់ក្នុងការប្រមូលផ្ដុំលាយជាង។

ថាមវន្តសមតា

សម្រាប់ភាគច្រើននៃដំណើរការគីមីគឺមិនអាចទៅរួចទេដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ចប់ 100 ភាគរយ។ ល្បឿនរបស់ពួកគេមានការថយចុះដោយមានការកើនឡើងរហូតដល់ទៅសន្ទស្សន៍នេះពេលនៅពេលដែលប្រព័ន្ធមួយដែលថាមវន្តសមតាឈានដល់ (នៅពេលដែលការឆ្លើយតបសរុបឬការផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនេះមិនកើតឡើង) មួយ។ ចំណុចនៃលំនឹងនៅក្នុងប្រព័ន្ធបំផុតគឺតិចជាង 100% ការបញ្ចប់នៃដំណើរការនេះ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះវាគឺជាការចាំបាច់ដើម្បីធ្វើឱ្យដំណើរការញែកចេញពីគ្នាដូចជាការ distillation, ដើម្បីបំបែកការ reagents នៅសល់ឬដោយផលិតផលនៃគោលដៅ។ ការ reagents ទាំងនេះពេលខ្លះអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់ឡើងវិញក្នុងការចាប់ផ្តើមនៃដំណើរការនេះ, ឧ, ដូចជាដំណើរការ Haber ។

កម្មវិធីរបស់ EPA នេះ

រ៉េអាក់ទ័រលំហូរកម្មវិធីជំនួយត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបម្លែងគីមីនៃសមាសធាតុក្នុងអំឡុងពេលចលនារបស់ពួកគេតាមរយៈប្រព័ន្ធ resembling បំពង់មួយសម្រាប់គោលបំណងនៃការទ្រង់ទ្រាយធំ, ប្រតិកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័ស, ដូចគ្នាឬវិសភាគ, ដំណើរការផលិតជាបន្តនិងនៅពេលបញ្ចេញទឹកធំនៃកំដៅ។

ល្អបំផុត PFR មានពេលវេលាលំនៅដ្ឋានថេរពោលគឺរាវណាមួយ (ស្តុង) បានមកដល់នៅក្នុងពេលមិនវាទុកនៅក្នុងពេល T + τ, τដែលជាកន្លែងដែល - ពេលដិ .. នៅក្នុងរោងចក្រនេះ។

រ៉េអាក់ទ័រគីមីនៃប្រភេទនេះមានកម្រិតខ្ពស់នៃការសម្តែងលើរយៈពេលដែលបានពង្រីកនៃពេលវេលាព្រមទាំងការផ្ទេរកំដៅល្អបំផុត។ គុណវិបត្តិនៃ PFR គឺការលំបាកនៃការដែលបានត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពនៃដំណើរការដែលអាចនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នាសីតុណ្ហាភាពមិនចង់បាននិងការចំណាយខ្ពស់ជាងមុនរបស់ពួកគេនោះ។

រ៉េអាក់ទ័រកាតាលីករ

ទោះបីជាគ្រឿងនៃប្រភេទនេះជាញឹកញាប់ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃការរបស់ EPA ដែលពួកគេបានទាមទារឱ្យមានការការថែទាំស្មុគស្មាញបន្ថែមទៀត។ អត្រានៃប្រតិកម្មកាតាលីករគឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួននៃការជាកាតាលីករក្នុងការប៉ះពាល់ជាមួយសារធាតុគីមី។ នៅក្នុងករណីនៃការកាតាលីកររឹងមាំនិង reactants រាវគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿននៃដំណើរការតំបន់ដែលអាចប្រើបានបញ្ចូលនៃសារធាតុគីមីនិងផលិតផល, និងការជ្រើសអាស្រ័យលើវត្តមាននៃការលាយភាពចលាចលនេះ។

ប្រតិកម្មកាតាលីករគឺពិតជាញឹកញាប់ពហុជំហាន។ មិនត្រឹមតែ reactants ដំបូងប្រតិកម្មជាមួយកាតាលីករ។ ជាមួយគាត់ប្រតិកម្មនិងមួយចំនួននៃមធ្យម។

ឥរិយាបថនៃកាតាលីករនេះគឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងការ kinetic នៃដំណើរការនេះ, ជាពិសេសនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីឥន្ធនៈខ្ពស់ខណៈដែលពួកគេកំពុងធ្វើឱ្យអសកម្មដោយ sintering ធ្យូងដុំនិងដំណើរការស្រដៀងគ្នា។

កម្មវិធីនៃការបច្ចេកវិទ្យាថ្មី

ការ SAR ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបម្លែងនៃជីវម៉ាស់នេះ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍នៃរ៉េអាក់ទ័រសម្ពាធខ្ពស់ត្រូវបានប្រើ។ សម្ពាធនៅក្នុងពួកគេអាចឈានដល់ 35 MPa ។ ការប្រើទំហំច្រើនដើម្បីប្រែប្រួលពេលលំនៅដ្ឋានពី 0.5 ទៅ 600 វិនាទី។ ដើម្បីឈានទៅដល់សីតុណ្ហភាពនៅក្នុងលើសពី 300 ° C ដែលត្រូវបានប្រើជាមួយរ៉េអាក់ទ័រកំដៅអគ្គីសនី។ ចំណីជីវម៉ាស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយ HPLC បូម។

Nanoparticles រស់គក

មានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងច្រើនក្នុងការសំយោគនិងការប្រើប្រាស់នៃ Nanoparticles សម្រាប់គោលបំណងជាច្រើនរួមទាំងយ៉ាន់ស្ព័រខ្ពស់និងក្រាស់ចំហាយខ្សែភាពយន្តមួយនេះគឺសម្រាប់ ឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិ។ កម្មវិធីផ្សេងទៀតរួមមានការវាស់វែងនៃងាយម៉េញ៉ទិក, ការបញ្ជូននៅឆ្ងាយអនុភាពមេដែកនិងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនុយក្លេអ៊ែរ។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធទាំងនេះវាគឺជាការចាំបាច់ដើម្បីផលិតទំហំភាគល្អិតមួយដែលបានគ្រប់គ្រង។ អង្កត់ផ្ចិតពួកគេជាធម្មតានៅក្នុងជួរពី 10 ទៅ 500 nm នេះ។

ដោយសារតែទំហំរបស់ពួកគេ, រូបរាងនិងតំបន់ផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់នៃភាគល្អិតទាំងនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផលិតសារធាតុគ្រឿងសំអាង, ភ្នាស, កាតាលីករ, សេរ៉ាមិច, កាតាលីករនិងរ៉េអាក់ទ័រ photocatalytic នេះ។ ឧទាហរណ៍កម្មវិធីនៃការ Nanoparticles រួមមាន SnO ₂ សម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត, TiO ₂ សរសៃ, SIO ₂ ស៊ីលី colloidal និងសរសៃអុបទិក, C សម្រាប់ធ្វើអោយស្បែកកាបូននៅក្នុងកង់ដែកសម្រាប់សម្ភារៈថត, ថ្មនីនិងក្នុងបរិមាណតូចជាង, palladium, ម៉ាញ៉េស្យូម និង subsalicylate ឡើយ។ សមា្ភារៈទាំងអស់នេះត្រូវបានសំយោគក្នុងរ៉េអាក់ទ័ររស់។ ក្នុងវិស័យវេជ្ជសាស្ត្រ Nanoparticles ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការការពារនិងការព្យាបាលនៃការឆ្លងមេរោគត្រង់មុខរបួស, សិប្បនិម្មិតការកែឆ្អឹងព្រមទាំងសម្រាប់រូបភាពនៃខួរក្បាល។

ផលិតកម្មឧទាហរណ៍

ចំពោះអាលុយក្រោមការស្ទ្រីមភាគល្អិតមួយ argon, saturated ជាមួយ លោហៈធាតុនេះត្រូវបាន cooled នៅ RAC 18 មនៅក្នុងអង្កត់ផ្ចិត 0,5 ម៉ែត្រនិងរយៈពេលយូរ, សីតុណ្ហភាព 1600 អង្សាសេនៅ 1000 អង្សាសេ / s បានទេ។ ក្នុងនាមជាអ្នកការអនុម័តឧស្ម័នតាមរយៈការរ៉េអាក់ទ័រដែលបានមកនិងកំណើននៃការ nucleation អាលុយភាគល្អិត។ អត្រាលំហូរនៃ 2 DM ³ / នាទីនិងការដាក់សម្ពាធនេះគឺ 1 អេធីអឹម (1013 ប៉ា) ។ ដូចជាឧស្ម័ននេះត្រូវបាន cooled និងចលនាក្លាយជា supersaturated, ដែលនាំឱ្យកើតមាននៃភាគល្អិតពីចំហាយបុកនិងម៉ូលេគុលម្តងហើយម្តងទៀតរហូតដល់ពេលនេះទៅដល់មួយបំណែកមានទំហំសំខាន់។ ដូចដែលវាបានផ្លាស់ទីតាមរយៈឧស្ម័ន supersaturated ម៉ូលេគុលអាលុយមីញ៉ូមខាប់នៅលើភាគល្អិត, ការបង្កើនទំហំរបស់ពួកគេ។