I reattori chimici svolgono un ruolo importante nella separazione chimica e nel processo di produzione. I reattori sono stati utilizzati nell'industria per molti anni e sono disponibili in molti tipi, inclusi sia reattori di catalisi omogenea che reattori di catalisi eterogenea. Questi reattori chimici sono prontamente disponibili sul mercato in questo momento. Tuttavia, ci sono diversi produttori di reattori, così come un assortimento di modelli, che rendono difficile conoscere i giusti reattori chimici da acquistare.
Questo articolo fornirà una panoramica del mercato dei reattori chimici, prima di discutere i diversi tipi di reattori chimici o farmaceutici disponibili e come selezionare il tipo e il modello giusti per le proprie esigenze.
Sommario
Quota di mercato per i reattori chimici
Tipi di reattori chimici o farmaceutici
Come selezionare i giusti reattori chimici
Conclusione
Quota di mercato per i reattori chimici
In generale, l’industria chimica ha registrato una crescita considerevole negli ultimi due anni. Si prevede un aumento nel periodo compreso tra il 2020 e il 2030. Questa crescita sarà attribuita alla crescente necessità di reattori chimici moderni e all’avanguardia per l’efficienza delle operazioni. La ricerca di mercato sulla trasparenza evidenzia che il mercato dei reattori chimici ha una grande richiesta da parte di diversi utenti finali per consentire l’esecuzione simultanea di operazioni in un unico processo.
Vi è un'intensa concorrenza da parte di attori chiave come Rohco Inc, Dharma Engineering e Hexamide Agrotech Inc. Questi produttori si sono dedicati ad attività di ricerca e sviluppo per soddisfare le esigenze dei consumatori. Il mercato dei reattori chimici continuerà a crescere grazie a questi investimenti per migliorare l'efficienza.
Durante il periodo di previsione, la regione dell'Asia del Pacifico registrerà una crescita massiccia dei reattori chimici. Ciò è dovuto alla crescente industrializzazione in paesi come la Cina e l'India. Inoltre, sviluppi come la componente di reattori ecologici hanno portato a ampie opportunità di crescita nel mercato. In particolare, Syzygy Plasmonics ha investito USD 5.8 milioni in reattori chimici ecologici.
Tipi di reattori chimici o farmaceutici
1. Reattori batch
Reattori batch sono reattori chimici in cui i reagenti vengono messi in recipienti chiusi, lasciati mescolare e reagire e gli articoli finiti rimossi. La funzione batch-wise significa che l'apparecchiatura ha un avvio e un arresto definiti per i processi di reazione. Sono utilizzati principalmente nell'industria chimica per la ricerca e lo sviluppo, nonché per la produzione su piccola scala. Le reazioni esotermiche che richiedono un controllo preciso di pressione, temperatura e tempo di reazione traggono vantaggio dalla flessibilità dei reattori batch. Sono anche usati nel settore farmaceutico, chimico e industrie alimentari e delle bevande.
2. Reattori a vasca agitata in continuo
Reattori a serbatoio continuo agitati (CSTR) sono reattori chimici coinvolti in reazioni continue in cui i reagenti vengono costantemente immessi nel reattore mentre i prodotti vengono continuamente rimossi. I CSTR hanno recipienti cilindrici con agitatori che mescolano i reagenti mantenendo un contenuto omogeneo. Hanno porte di ingresso e uscita per l'ingresso e l'uscita ininterrotti di reagenti e prodotti. L'attrezzatura è ampiamente utilizzata in industria chimica grazie alla sua capacità di raggiungere reazioni stazionarie poiché le concentrazioni di reagenti e prodotti rimangono costanti durante e dopo il processo.
3. Reattori con flusso a tappo
Reattori a flusso a pistone (PFR) sono reattori chimici con alimentazione continua di reagenti in un recipiente tubolare dove scorrono e reagiscono. Il design principale di PFR include un tubo diritto con porte di ingresso e uscita rispettivamente per reagenti e prodotti. A forma di tappo, i reagenti fluiscono attraverso il reattore tubolare, dove ogni strato si muove senza entrare in contatto con gli strati adiacenti. In questo caso, c'è un controllo preciso sulle reazioni, poiché il modello di flusso fornisce prodotti uniformi. Sono principalmente applicati nell'industria farmaceutica, dei polimeri e chimica nelle reazioni ad alta temperatura e catalitiche.
4. Reattori semi-batch
Reattori semi-batch sono reattori chimici che uniscono le caratteristiche dei reattori discontinui e continui. Pertanto, uno o più reagenti vengono alimentati continuamente nel reattore mentre uno o più altri reagenti vengono inseriti in modo discontinuo in una o più stazioni durante la reazione. Oltre al design del recipiente chiuso e dell'agitatore nei reattori batch, i reattori semi-batch hanno porte aggiuntive per un ingresso costante e intermittente di reagenti. Questa apparecchiatura archivia rese e conversioni più elevate con uno stretto controllo sulle condizioni di reazione. Sono generalmente utilizzati nell'industria chimica, farmaceutica e nella produzione di polimeri.
5. Reattori catalitici
Reattori catalitici sono reattori chimici in cui un catalizzatore facilita le reazioni. Il catalizzatore riduce l'energia di attivazione necessaria per la reazione e quindi aumenta la velocità di reazione riducendo al minimo la temperatura e la pressione. Esistono vari reattori catalitici, inclusi reattori a letto fluido, a letto fisso e a sospensione. Le applicazioni dei reattori catalitici nell'industria chimica includono ossidazione, idrogenazione e cracking. Queste reazioni richiedono elevati tassi di conversione e selettività per produrre prodotti farmaceutici, petrolchimici e plastici di alto valore.
Come selezionare i giusti reattori chimici
1. Applicazione
Le caratteristiche dell'applicazione includono la natura della reazione, la scala operativa, le condizioni di reazione desiderate e la resa e la purezza del prodotto richieste. Per ottimizzare l'efficienza della reazione, la sicurezza e la resa del prodotto, gli acquirenti dovrebbero selezionare il tipo appropriato di reattore chimico per applicazioni specifiche. Ad esempio, i reattori batch sono utilizzati nei settori della chimica fine, farmaceutica e alimentare per operazioni di reazione su piccola scala. I reattori a flusso continuo sono adatti per reazioni di produzione di polimeri e petrolchimici su larga scala. Inoltre, i reattori con serbatoio agitato hanno un'ampia gamma di applicazioni nell'esterificazione, nella polimerizzazione e nell'ossidazione.
2. Volumi di lavoro
Il volume di lavoro di un reattore chimico comprende il volume del recipiente del reattore occupato dai reagenti durante una reazione. Ciò dipende dalla capacità produttiva richiesta, dal costo dell'attrezzatura e dalla disponibilità. Generalmente, i piccoli reattori offrono versatilità ma hanno volumi di lavoro inferiori. Al contrario, i reattori più grandi sono convenienti ed efficienti, anche se necessitano di misure di sicurezza e processi più complessi. I microreattori forniscono una gamma di volumi di lavoro di 1-10 microlitri. I reattori chimici su scala di laboratorio possono raggiungere volumi di lavoro di 100-400 millilitri. I reattori su scala pilota hanno volumi di lavoro di 20-150 litri. Inoltre, i reattori su scala industriale forniscono volumi di lavoro compresi tra 400 a 1900 metri cubi.
3. Viscosità dei contenuti
Gli acquirenti dovrebbero considerare la viscosità, che è la misura della resistenza al flusso del fluido, e ha un effetto considerevole sulla progettazione e sulle prestazioni del reattore chimico. Ciò dipende dalla cinetica di reazione, dalle proprietà reologiche dei reagenti e dalle esigenze dell'attrezzatura e del processo. Pertanto, le sostanze ad alta viscosità richiedono strumenti e modifiche specializzati per una miscelazione efficace, un trasferimento di calore e per prevenire l'intasamento. Ad esempio, i reattori a serbatoio agitato gestiscono un'ampia gamma di viscosità. Questo varia da bassa a media viscosità e può essere modificato per essere utilizzato con materiali ad alta viscosità. Tuttavia, viscosità elevate provocano blocchi e schemi di flusso irregolari, riducendo l'efficienza della reazione. In media, per la maggior parte delle reazioni chimiche, la viscosità dei reagenti dovrebbe essere piuttosto bassa, con un intervallo di circa meno di 1 centipoise (cP) a poche centinaia di centipoise.
4. Solventi utilizzati
Generalmente, i solventi utilizzati nelle reazioni chimiche influenzano la cinetica di reazione, le prestazioni del reattore e le proprietà del prodotto. Gli acquirenti dovrebbero considerare le caratteristiche fisiche e chimiche dei solventi, le condizioni di reazione desiderate e i requisiti delle apparecchiature e del processo. Pertanto, i solventi acquosi utilizzati nella sintesi organica e nelle reazioni biochimiche possono essere eseguiti in reattori a serbatoio agitato per un efficiente trasferimento di calore e miscelazione. I solventi non polari come l'alcol utilizzato nelle reazioni organiche possono essere eseguiti in serbatoi agitati, reattori a letto fluido ea letto fisso. I solventi volatili richiedono reattori specializzati come i reattori di distillazione continui e discontinui.
5. Costo
Gli acquirenti dovrebbero notare che il costo dei reattori chimici dipende da vari fattori. Questi fattori includono le dimensioni, il materiale utilizzato nella costruzione, la complessità e le condizioni operative. Dovrebbero anche prendere in considerazione i requisiti di processo, le specifiche del reattore e il potenziale rendimento dell'investimento. Ad esempio, i reattori discontinui sono più economici dei reattori continui grazie al loro design semplice. I reattori continui hanno una migliore qualità del prodotto e l'efficienza del processo nella produzione ad alto volume. Il costo medio dei reattori continui varia da USD 10,000 a USD 50,000. D'altra parte, il costo dei reattori industriali ad alta pressione parte da USD 30,000.
Conclusione
L'approvvigionamento dei reattori chimici appropriati per applicazioni particolari richiede un'attenta considerazione dei fattori menzionati nella guida di cui sopra. È meno complesso quando gli acquirenti comprendono i requisiti dei processi chimici. L'attrezzatura dovrebbe anche fornire il massimo valore per gli investimenti effettuati. Per saperne di più o per visualizzare elenchi di prodotti di reattori chimici di alta qualità, visita Alibaba.com.
