Chemische Reaktoren spielen eine wichtige Rolle im chemischen Trenn- und Produktionsprozess. Reaktoren werden seit vielen Jahren in der Industrie eingesetzt und gibt es in vielen Ausführungen, darunter sowohl homogene Katalysereaktoren als auch heterogene Katalysereaktoren. Diese chemischen Reaktoren sind derzeit problemlos auf dem Markt erhältlich. Allerdings gibt es unterschiedliche Reaktorhersteller und unterschiedliche Modelle, was es schwierig macht, den richtigen chemischen Reaktor zum Kauf zu finden.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Markt für chemische Reaktoren, bevor er die verschiedenen Arten von verfügbaren chemischen oder pharmazeutischen Reaktoren bespricht und wie man den richtigen Typ und das richtige Modell für die eigenen Bedürfnisse auswählt.
Inhaltsverzeichnis
Marktanteil für chemische Reaktoren
Arten von chemischen oder pharmazeutischen Reaktoren
So wählen Sie die richtigen chemischen Reaktoren aus
Zusammenfassung
Marktanteil für chemische Reaktoren
Generell hat die chemische Industrie in den letzten Jahren ein erhebliches Wachstum verzeichnet. Im Zeitraum von 2020 bis 2030 wird mit einem starken Anstieg gerechnet. Dieses Wachstum ist auf den gestiegenen Bedarf an hochmodernen und modernen Chemiereaktoren zur Steigerung der Betriebseffizienz zurückzuführen. Transparency Market Research zeigt, dass auf dem Markt für chemische Reaktoren eine große Nachfrage seitens mehrerer Endbenutzer besteht, um die gleichzeitige Durchführung von Vorgängen in einem einzigen Prozess zu ermöglichen.
Es gibt einen intensiven Wettbewerb durch wichtige Akteure wie Rohco Inc, Dharma Engineering und Hexamide Agrotech Inc. Diese Hersteller haben Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten betrieben, um die Erwartungen der Verbraucher zu erfüllen. Der Markt für chemische Reaktoren wird aufgrund dieser Investitionen zur Effizienzsteigerung weiter wachsen.
Im Prognosezeitraum wird die Region Asien-Pazifik ein massives Wachstum bei chemischen Reaktoren verzeichnen. Dies ist auf die zunehmende Industrialisierung in Ländern wie China und Indien zurückzuführen. Darüber hinaus haben Entwicklungen wie der Einsatz umweltfreundlicher Reaktoren zu enormen Wachstumschancen auf dem Markt geführt. Insbesondere investierte Syzygy Plasmonics USD 5.8 Millionen in umweltfreundliche Chemiereaktoren.
Arten von chemischen oder pharmazeutischen Reaktoren
1. Batch-Reaktoren
Batch-Reaktoren sind chemische Reaktoren, in denen Reaktanten in geschlossene Gefäße gefüllt, gemischt und reagiert und die fertigen Produkte entnommen werden. Die Batch-Funktion bedeutet, dass die Anlage über einen definierten Start und Stopp der Reaktionsprozesse verfügt. Sie werden vor allem in der chemischen Industrie für Forschung und Entwicklung sowie in der Kleinserienfertigung eingesetzt. Exotherme Reaktionen, die eine präzise Steuerung von Druck, Temperatur und Reaktionszeit erfordern, profitieren von der Flexibilität der Batch-Reaktoren. Sie werden auch in der pharmazeutischen, chemischen und Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
2. Kontinuierliche Rührkesselreaktoren
Kontinuierliche Rührkesselreaktoren (CSTRs) sind chemische Reaktoren, die an kontinuierlichen Reaktionen beteiligt sind, wobei dem Reaktor ständig Reaktanten zugeführt werden, während Produkte kontinuierlich entfernt werden. CSTRs verfügen über zylindrische Behälter mit Rührwerken, die die Reaktanten mischen und gleichzeitig den Inhalt homogen halten. Sie verfügen über Einlass- und Auslassöffnungen für die unterbrechungsfreie Ein- und Ausgabe von Reaktanten und Produkten. Die Ausrüstung ist in der weit verbreitet chemischen Industrie aufgrund seiner Fähigkeit, stationäre Reaktionen zu erreichen, da die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte während und nach dem Prozess konstant bleiben.
3. Pfropfenströmungsreaktoren
Pfropfenströmungsreaktoren (PFRs) sind chemische Reaktoren mit kontinuierlicher Zufuhr von Reaktanten in einen röhrenförmigen Behälter, wo sie fließen und reagieren. Das primäre Design von PFR umfasst ein gerades Rohr mit Einlass- und Auslassöffnungen für Reaktanten bzw. Produkte. Pfropfenartig strömen die Reaktanden durch den Rohrreaktor, wobei sich jede Schicht bewegt, ohne die benachbarten Schichten zu berühren. In diesem Fall ist eine präzise Kontrolle der Reaktionen möglich, da das Strömungsmuster zu gleichmäßigen Produkten führt. Sie werden hauptsächlich in der Pharma-, Polymer- und Chemieindustrie bei Hochtemperatur- und katalytischen Reaktionen eingesetzt.
4. Semi-Batch-Reaktoren
Semi-Batch-Reaktoren sind chemische Reaktoren, die Merkmale von Batch- und kontinuierlichen Reaktoren vereinen. Dabei werden ein oder mehrere Reaktanten kontinuierlich in den Reaktor eingespeist, während ein oder mehrere andere Reaktanten während der Reaktion diskontinuierlich an einer oder mehreren Stationen zugeführt werden. Neben der geschlossenen Behälter- und Rührwerkskonstruktion in Batch-Reaktoren verfügen Semi-Batch-Reaktoren über zusätzliche Anschlüsse für eine konstante und intermittierende Zufuhr von Reaktanten. Dieses Gerät erzielt höhere Ausbeuten und Umsätze bei genauer Kontrolle der Reaktionsbedingungen. Sie werden vor allem in der chemischen Industrie, für Pharmazeutika und in der Polymerproduktion eingesetzt.
5. Katalytische Reaktoren
Katalytische Reaktoren sind chemische Reaktoren, in denen ein Katalysator Reaktionen erleichtert. Der Katalysator reduziert die für die Reaktion benötigte Energieaktivierung und erhöht so die Reaktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Minimierung von Temperatur und Druck. Es gibt verschiedene katalytische Reaktoren, darunter Wirbelschicht-, Festbett- und Aufschlämmungsreaktoren. Zu den Anwendungen katalytischer Reaktoren in der chemischen Industrie gehören Oxidation, Hydrierung und Cracken. Diese Reaktionen erfordern hohe Umwandlungs- und Selektivitätsraten, um hochwertige Pharmazeutika, Petrochemikalien und Kunststoffprodukte herzustellen.
So wählen Sie die richtigen chemischen Reaktoren aus
1. Anwendung
Zu den Anwendungsmerkmalen gehören die Art der Reaktion, der Betriebsmaßstab, die gewünschten Reaktionsbedingungen sowie die erforderliche Produktausbeute und -reinheit. Um die Reaktionseffizienz, Sicherheit und Produktausbeute zu optimieren, sollten Käufer den geeigneten chemischen Reaktortyp für bestimmte Anwendungen auswählen. Beispielsweise werden Batch-Reaktoren in der Feinchemie, Pharmazie und Lebensmittelindustrie für Reaktionsvorgänge im kleinen Maßstab eingesetzt. Die Durchlaufreaktoren eignen sich für Polymer- und petrochemische Produktionsreaktionen im großen Maßstab. Darüber hinaus bieten Rührkesselreaktoren ein breites Anwendungsspektrum in der Veresterung, Polymerisation und Oxidation.
2. Arbeitsvolumina
Das Arbeitsvolumen eines chemischen Reaktors umfasst das Reaktorgefäßvolumen, das während einer Reaktion von den Reaktanten eingenommen wird. Dies hängt von der erforderlichen Produktionskapazität, den Ausrüstungskosten und der Verfügbarkeit ab. Im Allgemeinen bieten kleine Reaktoren Vielseitigkeit, haben aber ein geringeres Arbeitsvolumen. Im Gegensatz dazu sind größere Reaktoren kostengünstig und effizient, auch wenn sie Sicherheitsmaßnahmen und komplexere Prozesse erfordern. Mikroreaktoren bieten einen Arbeitsvolumenbereich von 1-10 Mikroliter. Chemische Reaktoren im Labormaßstab können Arbeitsvolumina von erreichen 100-400 Milliliter. Reaktoren im Pilotmaßstab haben ein Arbeitsvolumen von 20-150 Liter. Darüber hinaus bieten Reaktoren im industriellen Maßstab Arbeitsvolumina zwischen 400 zu 1900 Kubikmeter.
3. Viskosität des Inhalts
Käufer sollten die Viskosität berücksichtigen, die das Maß für den Flüssigkeitsströmungswiderstand ist und einen erheblichen Einfluss auf die Konstruktion und Leistung des chemischen Reaktors hat. Dies hängt von der Reaktionskinetik, den rheologischen Eigenschaften der Reaktanten sowie den Geräte- und Prozessanforderungen ab. Daher erfordern hochviskose Substanzen spezielle Werkzeuge und Modifikationen für eine effektive Durchmischung, Wärmeübertragung und zur Verhinderung von Verstopfungen. Rührkesselreaktoren verarbeiten beispielsweise ein breites Spektrum an Viskositäten. Diese reicht von niedriger bis mittlerer Viskosität und kann für die Verwendung mit hochviskosen Materialien modifiziert werden. Hohe Viskositäten führen jedoch zu Verstopfungen und unregelmäßigen Strömungsmustern, was die Reaktionseffizienz verringert. Im Durchschnitt sollte die Viskosität der Reaktanten bei den meisten chemischen Reaktionen recht niedrig sein und im Bereich von etwa weniger als 1 Centipoise (cP) auf einige hundert Centipoise.
4. Verwendete Lösungsmittel
Im Allgemeinen beeinflussen bei chemischen Reaktionen verwendete Lösungsmittel die Reaktionskinetik, die Reaktorleistung und die Produkteigenschaften. Käufer sollten die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Lösungsmittel, die gewünschten Reaktionsbedingungen sowie die Geräte- und Prozessanforderungen berücksichtigen. Daher können wässrige Lösungsmittel, die in der organischen Synthese und in biochemischen Reaktionen verwendet werden, in Rührkesselreaktoren für eine effiziente Wärmeübertragung und Vermischung verarbeitet werden. Unpolare Lösungsmittel wie Alkohol, die in organischen Reaktionen verwendet werden, können in Rührkesseln, Wirbelschicht- und Festbettreaktoren durchgeführt werden. Flüchtige Lösungsmittel erfordern spezielle Reaktoren wie kontinuierliche und diskontinuierliche Destillationsreaktoren.
5. Kosten
Käufer sollten beachten, dass die Kosten für chemische Reaktoren von verschiedenen Faktoren abhängen. Zu diesen Faktoren gehören die Größe, das bei der Konstruktion verwendete Material, die Komplexität und die Betriebsbedingungen. Sie sollten auch Prozessanforderungen, Reaktorspezifikationen und potenzielle Investitionsrenditen berücksichtigen. Beispielsweise sind Batch-Reaktoren aufgrund ihres einfachen Aufbaus günstiger als kontinuierliche Reaktoren. Kontinuierliche Reaktoren bieten eine bessere Produktqualität und Prozesseffizienz bei der Massenproduktion. Die durchschnittlichen Kosten für kontinuierliche Reaktoren liegen zwischen USD 10,000 zu USD 50,000. Andererseits beginnen die Kosten für industrielle Hochdruckreaktoren bei USD 30,000.
Zusammenfassung
Die Beschaffung geeigneter chemischer Reaktoren für bestimmte Anwendungen erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung der im obigen Leitfaden genannten Faktoren. Es ist weniger komplex, wenn Käufer die Anforderungen der chemischen Prozesse verstehen. Die Ausrüstung sollte auch den größten Wert für die getätigten Investitionen bieten. Um mehr zu lesen oder Produktlisten hochwertiger chemischer Reaktoren anzuzeigen, besuchen Sie Alibaba.com.
