Реакторы для проведения гетерогенных процессов

При создании реакторов для проведения гетерогенных процессов необходимо принимать во внимание несколько факторов, усложняющих конструкцию. Во-первых, в гетерогенных системах компоненты находятся в разных фазах, поэтому протекающие в них процессы связаны с переносом вещества через поверхность соприкосновения фаз. В этом случае на скорость процесса значительное влияние оказывают физические факторы: размер и состояние поверхности раздела фаз, диффузия вещества из одной фазы к поверхности раздела фаз и объем второй фазы, а также обратная диффузия образующихся продуктов и т.д. Поэтому конструкция реактора для гетерогенных процессов должна обеспечивать наилучшие условия для массопередачи и, кроме того, создавать возможно большую поверхность соприкосновения фаз. В ряде случаев в конструкции аппарата должно быть предусмотрено обновление поверхности контакта фаз.

В гетерогенной системе, в отличие от гомогенной, каждая фаза может иметь свой режим движения реагентов; возможны также различные комбинации режимов. Кроме того, в этой системе могут существовать различные потоки фаз: прямоток, противоток, перекрестный ток.

И наконец, конструкция реактора зависит от того, в каких фазах находятся реагенты. Так, конструкция реакторов для осуществления процессов в системе «ГАЗ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО» отличается от конструкции реакторов для системы «ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ».

При разработке гетерогенного процесса необходимо учитывать, что правильный выбор конструкции аппарата позволяет в значительной степени интенсифицировать процесс, переводя его из одной области протекания в другую. Например, уменьшая интенсивным перемешиванием диффузионное сопротивление, можно перевести процесс из диффузионной области в кинетическую и далее уже повышать скорость химической реакции.