Hidrojenasyon reaktörünün tanıtımı

Katalizör hidrojenasyon reaktörü reaksiyonu genellikle üç fazlı bir bulamaç içerir; sıvı yağ, bulamaç fazındaki katı katalizör ve gaz fazı olarak hidrojen kabarcıkları. Çok sayıda faz sınırı olduğundan kütle transferi ve özellikle hidrojen dağılımı çok önemli bir faktördür. Reaktörde kullanılan karıştırma sistemi, gaz-sıvı transferinin kütle transfer katsayısını büyük ölçüde etkilemektedir.

Şu anda kullanımda olan karıştırma sistemi türleri iki geniş türe ayrılabilir:

• Karıştırılmış Kaplar

• (Harici) Döngü reaktörleri

Karıştırılmış Kaplar

Bunlar genellikle toplu “ölü uçtur"(yani hidrojenin harici devridaimi yok) reaktörler.

Geçmişte, hidrojenin reaktörün dışından geri dönüştürüldüğü yerlerde yeniden sirkülasyon reaktörleri sıklıkla kullanılıyordu. Bu tür artık yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Ölü uçlu karıştırmalı reaktörler arasındaki ana farklar genellikle hangi tür pervanenin kullanıldığı ve üst boşluktan hidrojen sürüklenmesinin nasıl arttırıldığı ile ilgilidir.

Başlıca türleri şu şekilde sınıflandırılabilir:

Düz kanatlı türbin çarkı (Rushton):

Bu, kullanılan en yaygın pervane türüdür. Genellikle 6 bıçağı vardır, ancak bu sayı değişebilir - dönen bir şaft üzerindeki bir diske cıvatalanmıştır. Radyal akış modelleri oluşturur. Hidrojen püskürtücüsü genellikle çarkın hemen altındaki halka biçimindedir. Bu muhtemelen yenilebilir yağ reaktörlerinde (özellikle eski olanlarda) en yaygın pervanedir, ancak hidrojenin yağ içinde dağılması için kesinlikle ideal değildir.

CD-6/BT-6 pervane (Chemineer):

Bu, daha yüksek kütle aktarım katsayılarına ve daha düşük kavitasyon olasılığına sahip olan önceki pervaneye göre bir gelişmedir. Aşağıda Chemineer web sitesinden CD-6 ve BT-6 hakkında bazı bilgiler bulunmaktadır.

Eksenel çark (Lightnin):

Önceki iki pervane radyal karıştırma modeline sahipken, Lightnin'in A315 (aşağı) ve A340 (yukarı) pompalama pervaneleri eksenel bir karıştırma modeli sağlıyor. Üreticiler bunun üst boşluktan daha iyi hidrojen indüksiyonuna sahip olduğunu ve reaktörün alt yarısında daha iyi hidrojen dağılımı sağladığını iddia ediyor.

Şaft (Ekato) Yoluyla Hidrojen Taşınması:

Bu teknoloji, hidrojeni üst boşluktan emerek ve şafttan geçirerek dağıtır. Hidrojen daha sonra tekrar sıvı yüzeyinin altında sıvı içinde dağılır. Bu teknoloji mevcut bir reaktöre kurulum için uygundur.

Gelişmiş Gaz Reaktörü (Praxair):

Bu bir tür “loop olarak düşünülebilir"Hidrojen döngüsü reaktörün içinde olmasına rağmen reaktör. Bir “sleeve.tube içindeki aşağıya doğru pompalanan helisel vidalı pervane, hidrojeni üst boşluktan çeker ve onu reaktörün tabanına doğru zorlar, buradan da tüpün diğer tarafında yukarıya doğru devridaim yapar. Hidrojenin yağa yüksek bir kütle aktarım hızı sağlar.

Döngü Reaktörleri

Bu teknolojiler, reaksiyona girmemiş hidrojen ve/veya yağın harici dolaşımını içerir. Yağ katalizör bulamacının ısıtılması/soğutulması da harici olarak yapılır.

BUSS Döngü Reaktörü:

Reaktör, yağ katalizörü bulamacını ve hidrojeni bir Venturi karıştırma jetinde yüksek kesme rejiminde karıştırır. Yağ katalizörü bulamacı harici bir ısı eşanjöründe dolaştırılır ve reaktörün tepesindeki bir Venturi karıştırıcısına zorlanır. Buradaki emme etkisi taze hidrojeni çeker.

Bu tip reaktör, yüksek basınç, sıcaklık ve reaksiyon hızlarının meydana geldiği durumlarda avantajlıdır. Daha yüksek kütle transfer katsayısı verir ve reaktörde ısıtma bobinlerinin bulunmaması bir avantajdır.

Bu sistemin dezavantajları, daha yüksek sermaye ve işletme maliyetleridir (Enerji gereksiniminin tipik olarak 2 - 3 kW/m° olduğu geleneksel karıştırmalı kaplara kıyasla hidrojeni sıvı içinde dağıtmak için daha fazla enerji - 5kW/m_ kullanılır)

Diğer reaktör tipleri: Yemeklik yağ endüstrisinde kullanılan sabit yataklı sürekli ve bulamaç fazlı sürekli reaktörler de bulunmaktadır. Ancak sürekli reaktörler ancak tek bir ürünün büyük miktarda üretimi söz konusu olduğunda gerçekten uygulanabilir hale gelir.