Plug flow reactor

Il modello plug flow reactor (PFR, a volte chiamato continuous tubular reactor, CTR) è normalmente il nome dato a un modello utilizzato nell’ingegneria chimica per descrivere le reazioni chimiche in sistemi a flusso continuo di geometria cilindrica. Il modello PFR viene utilizzato per prevedere il comportamento dei reattori chimici di progettazione tubolare, in modo da poter stimare le variabili chiave del reattore, come le dimensioni del reattore.

Fluido che passa attraverso un reattore flusso spina è modellato come scorre attraverso il reattore come una serie di infinitamente sottili “tappi” coerenti, ciascuno avente una composizione uniforme. Le spine viaggiano nella direzione assiale del reattore, con ogni spina avente una composizione diversa da quelle prima e dopo di esso. L’ipotesi chiave è che quando una spina scorre attraverso un PFR, il fluido è perfettamente miscelato nella direzione radiale ma non miscelato affatto nella direzione assiale (non con l’elemento a monte oa valle). Ogni spina è considerata come un’entità separata, in effetti un reattore batch infinitesimale di piccole dimensioni con miscelazione che si avvicina al volume zero. Quando la spina scorre lungo il PFR, il tempo di permanenza dell’elemento spina deriva dalla sua posizione nel reattore. In questa descrizione del reattore a flusso di spina ideale, la distribuzione del tempo di residenza è quindi un Impulso (una piccola funzione di picco stretto).

Sebbene sia un potente strumento per scopi di stima, occorre prestare attenzione poiché il sistema di flusso reale mostra una significativa variabilità nei tempi di residenza. La distribuzione del tempo di residenza è uno dei fattori che deve essere considerato quando si ridimensionano i reattori a flusso.

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