रिएक्टरों का वर्गीकरण क्या है?

रिएक्टर केमिकल इंजीनियरिंग और उद्योग प्रक्रिया का एक बुनियादी हिस्सा है। यह रासायनिक प्रतिक्रिया को सक्षम बनाता है। वे डिज़ाइन, संचालन सिद्धांत और अनुप्रयोग के मामले में बहुत भिन्न हैं, यही कारण है कि उन्हें वर्गीकृत करना महत्वपूर्ण है ताकि उनकी कार्यक्षमता को समझा जा सके और विशिष्ट प्रक्रियाओं के लिए सही रिएक्टर का चयन किया जा सके। यह लेख विभिन्न प्रकार के रिएक्टरों का पता लगाएगा, मुख्य रूप से उनके प्रकार, संरचना, काम करने की स्थिति और अनुप्रयोगों के बारे में।

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1. प्रतिक्रिया पर आधारित

1.1 बैच रिएक्टर
बैच रिएक्टर एक कंटेनर होता है जिसमें प्रत्येक बैच की प्रतिक्रिया के लिए अभिकर्मकों को डाला जाता है। प्रतिक्रिया की जाती है, फिर उत्पादों को बाहर निकाला जाता है, और फिर अगला बैच शुरू होता है। और इस प्रकार के रिएक्टरों का उपयोग कुछ क्षेत्रों जैसे फार्मा और विशेष रसायन क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है, जहां उत्पादन की मात्रा कम होती है और फॉर्मूलेशन भी अक्सर भिन्न हो सकता है।
लाभ:
विभिन्न उत्पादों को संसाधित करें
प्रतिक्रिया स्थितियों को नियंत्रित करना आसान है
नुकसान:
सतत प्रणाली की तुलना में, समय के संबंध में, यह कम उत्पादन था।
1.2 सतत रिएक्टर
सतत रिएक्टरों में, अभिकारकों को लगातार रिएक्टर में डाला जाता है जो फिर उत्पादन का निरंतर प्रवाह देता है। इस प्रकार के रिएक्टर का उपयोग आमतौर पर पेट्रोकेमिकल और थोक रासायनिक उत्पादन जैसे बड़े रासायनिक उत्पादन में किया जाता है।
लाभ:
उच्च दक्षता और उत्पादकता.
लगातार उत्पाद की गुणवत्ता।
नुकसान:
उत्पाद प्रकार को बहुत तेजी से बदलने के साथ कम लचीला।

2. चरण के आधार पर वर्गीकरण

2.1 सजातीय रिएक्टर
सजातीय रिएक्टर, जिसका अर्थ है कि सभी अभिकर्मक तरल या सभी गैस हैं। तो इस प्रकार की एकरूपता से अभिकारकों के बीच मिश्रण और संपर्क बेहतर ढंग से काम कर सकता है, जिससे हम जो प्रतिक्रिया गति चाहते हैं उसे प्राप्त करना आसान हो जाता है।
अनुप्रयोग:
अक्सर किण्वन और अन्य तरल चरण प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाता देखा जाता है।
2.2 विषमांगी रिएक्टर
विषमांगी रिएक्टर वह होता है जिसमें अभिकारक विभिन्न चरणों में होते हैं, गैस- ठोस या तरल-ठोस। इन रिएक्टरों का उपयोग उत्प्रेरक प्रक्रियाओं के साथ किया जाता है जहां उत्प्रेरक अभिकारकों से भिन्न चरण में होता है।
अनुप्रयोग:
पेट्रोकेमिकल्स प्रक्रियाएं और कैटलिस्ट कन्वर्टर्स।

3. उपयोग की शर्तों के अनुसार वर्गीकरण

3.1 इज़ोटेर्मल रिएक्टर
इज़ोटेर्मल रिएक्टर प्रतिक्रिया के दौरान निरंतर तापमान बनाए रखता है। यह उन प्रतिक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें तापमान पर अत्यधिक निर्भरता होती है जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया एक स्थिर दर और उपज पर चलेगी।
अनुप्रयोग:
जैव रसायन के दौरान अक्सर पाए जाते हैं और तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं:
3.2 गैर-आइसोथर्मल रिएक्टर
नॉनआइसोथर्मल रिएक्टर्स अंडरगोसचेंजनॉनटिसोथर्मलैटथेरेएक्शन घटित होता है। इन रिएक्टरों में आमतौर पर एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं जहां उल्लेखनीय गर्मी उत्पादन या अवशोषण होता है।
अनुप्रयोग:
सर्वोत्तम प्रतिक्रिया दर के लिए तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होने पर इसका उपयोग किया जाता है।

4. ऊष्मा अंतरण आधारित वर्गीकरण

4.1 रुद्धोष्म रिएक्टर
रुद्धोष्म रिएक्टर आसपास से या आसपास से गर्मी संचारित नहीं कर सकते हैं, यानी, प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित या अवशोषित सभी गर्मी रिएक्टर के अंदर ही बरकरार रहती है। इस प्रकार के रिएक्टर का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब प्रतिक्रिया के दौरान तापमान को नियंत्रित करना बहुत महत्वपूर्ण होता है।
अनुप्रयोग:
गैस चरण; जहाँ हम तापीय दक्षता चाहते हैं उसके लिए सामान्य।
4.2 गैर - रुद्धोष्म रिएक्टर
गैर-{0}}एडियाबेटिक रिएक्टर आसपास के वातावरण के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं जिससे हमें प्रतिक्रिया का बेहतर तापमान नियंत्रण मिलता है। और यदि प्रतिक्रिया बहुत सावधान तापमान पर करनी हो तो इस लचीलेपन की आवश्यकता होती है।
अनुप्रयोग:
बड़े पैमाने पर रासायनिक उत्पाद उत्पादन के लिए उपयुक्त जो तापमान से प्रभावित होता है।

5. उत्प्रेरण के आधार पर वर्गीकरण

5.1 उत्प्रेरक रिएक्टर
उत्प्रेरक रिएक्टर में रासायनिक प्रतिक्रियाएं उन उत्प्रेरकों के उपयोग के कारण तेजी से होती हैं जिनकी कोई खपत नहीं होती है। और ये रिएक्टर कई औद्योगिक प्रक्रियाओं के महत्वपूर्ण हिस्से हैं जो उन्हें अधिक कुशल और चयनात्मक बनाने में मदद करते हैं।
अनुप्रयोग:
अमोनिया के निर्माण (हैबर प्रक्रिया) और पेट्रोलियम शोधन में आम।
5.2 गैर-उत्प्रेरक रिएक्टर
गैर-उत्प्रेरक रिएक्टरों में उत्प्रेरक नहीं होते हैं, इसलिए वे चीजों को बनाने के लिए मिश्रित होने वाली सामग्री के प्राकृतिक गुणों पर निर्भर होते हैं। इस प्रकार के रिएक्टर सरल होते हैं, हालांकि प्रतिक्रिया स्थितियों के लिए अधिक कठोरता की आवश्यकता होगी।
अनुप्रयोग:
अक्सर बैच में उपयोग किया जाता है और जहां उत्प्रेरक काम नहीं करता है।

6. डिज़ाइन के आधार पर वर्गीकरण

6.1 प्लग फ्लो रिएक्टर (पीएफआर)
प्लग प्रवाह रिएक्टर इस आधार पर चलते हैं कि द्रव तत्व रिएक्टर के माध्यम से "प्लग" के रूप में गुजरते हैं, प्रवाह दिशा में कोई मिश्रण नहीं होता है। यह डिज़ाइन लगातार काम करने में बहुत अच्छा है, और इसका उपयोग अक्सर बड़े रासायनिक संयंत्रों में किया जाता है।
लाभ:
प्रतिक्रिया दर उच्च है, कोई बैकमिक्सिंग नहीं।
अनुप्रयोग:
यह पॉलिमर और बल्क केमिकल की उत्पादन लाइनों में बहुत पाया जाता है।
6.2 सीएसटीआर: निरंतर हिलाया हुआ टैंक रिएक्टर
सीएसटीआर ऐसे वातावरण में निरंतर संचालन के लिए बनाए गए थे जो बहुत अच्छी तरह से मिश्रित है ताकि घटक पूरे रिएक्टर में समान रूप से फैले हुए हों। यदि हमें प्रतिक्रिया को लगातार हिलाने की आवश्यकता है तो इसका उपयोग करना सबसे अच्छा है।
लाभ:
यह तब अच्छा है जब प्रतिक्रिया को समान स्तर पर रखना हो।
अनुप्रयोग:
खाद्य उद्योग और अपशिष्ट जल उद्योगों में पाया जा सकता है।

7. पैमाने के आधार पर वर्गीकरण

7.1 प्रयोगशाला रिएक्टर
प्रयोगशाला रिएक्टर प्रयोगों और अनुसंधान के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे पैमाने के रिएक्टरों को संदर्भित करते हैं। औद्योगिक अनुप्रयोग पर आगे बढ़ने से पहले प्रतिक्रिया स्थिति का आकलन, नई प्रक्रिया के गठन का आकलन
अनुप्रयोग:
प्रतिक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए अनुसंधान एवं विकास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
7.2 औद्योगिक रिएक्टर
औद्योगिक रिएक्टर बड़ी प्रणालियाँ हैं जिनका उपयोग एक साथ बहुत सारी चीज़ें बनाने के लिए किया जाता है। ये रिएक्टर बड़ी मात्रा में अभिकारकों से निपटने के लिए बनाए गए हैं, और इन्हें प्रभावशीलता और सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है।
अनुप्रयोग:
रासायनिक विनिर्माण, फार्मास्यूटिकल्स और ऊर्जा उत्पादन में पाया जाता है।

8. उद्देश्य के आधार पर वर्गीकरण

8.1 रासायनिक रिएक्टर
रासायनिक रिएक्टर का उपयोग विभिन्न प्रकार के रासायनिक परिवर्तनों जैसे संश्लेषण, पोलीमराइजेशन और अपघटन प्रतिक्रिया के लिए किया जाता है। वे कुछ प्रतिक्रिया स्थितियों, कुछ उपज उत्पादों के लिए हैं:
8.2 बायोरिएक्टर
बायोरिएक्टर जैविक प्रक्रियाओं के लिए एक रिएक्टर है जैसे कि बायोफरमेंटर्स और बायो{0}}कल्चरर्स। वे जैविक प्रतिक्रिया और तापमान नियंत्रण, पीएच नियंत्रण और पोषक तत्वों की आपूर्ति के लिए आवश्यक वातावरण दे सकते हैं।
अनुप्रयोग:
फार्मास्यूटिकल्स, जैव ईंधन और भोजन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रिएक्टर को उसके डिज़ाइन, संचालन और अनुप्रयोगों के बारे में ज्ञान के आधार पर विभिन्न तरीकों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। बैच या सतत रिएक्टरों से। या शायद समरूप या विषमजनित, वे उद्देश्य में भिन्न हैं लेकिन उनके लाभ भी हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, हम कई प्रकार के नए रिएक्टर डिज़ाइन और कॉन्फ़िगरेशन विकसित कर रहे हैं, और परिणामस्वरूप, यह रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तार कर रहा है। इस प्रकार का वर्गीकरण इंजीनियरों के साथ-साथ वैज्ञानिकों को रिएक्टर प्रकार जानने में सहायता करता है जो उनके लिए उपयुक्त होगा। इस प्रकार, वे अपनी उत्पादन प्रक्रिया को बढ़ा सकते हैं और इसे टिकाऊ भी बना सकते हैं।