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रिएक्टर रसायन संश्लेषण और औद्योगिक उत्पादन का आधार हैं, और पेट्रोलियम, रसायन उद्योग, रबर, फार्मास्यूटिकल्स, रंजक तथा खाद्य उत्पादन जैसे विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। ये दबाव वाले पात्र महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं जैसे वल्कनीकरण, नाइट्रीकरण, हाइड्रोजनीकरण, एल्काइलेशन, बहुलकीकरण और संघनन में सहायता करते हैं। सामान्य प्रकारों में रिएक्टर, अभिक्रिया केटल, विघटन पात्र और बहुलकीकरण स्वचालित बर्तन शामिल हैं।
कार्बन-मैंगनीज स्टील, स्टेनलेस स्टील, जिरकोनियम, निकल-आधारित मिश्र धातुओं (उदाहरण के लिए, हेस्टेलॉय, मोनेल, इनकॉनेल) और संयुक्त सामग्री जैसी सामग्रियों से निर्मित, इनकी दक्षता और सुरक्षा चार मुख्य डिज़ाइन तत्वों से आती है:
सिद्धांत : स्टेनलेस स्टील के पात्र (आमतौर पर एसएस304/316एल) अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोध (अम्ल, क्षार और कार्बनिक विलायकों के खिलाफ) और यांत्रिक शक्ति के लिए उत्कृष्ट स्टील संरचना और तन्यता का उपयोग करते हैं और उच्च तापमान और दबाव का सामना कर सकते हैं।
लाभ :
विविध अभिक्रियाओं (जैसे, बहुलकीकरण, एस्टरीकरण, नाइट्रीकरण) को समायोजित करता है।
लंबी उम्र सुनिश्चित करने के लिए विरूपण और ऑक्सीकरण का प्रतिरोध करता है।
सिद्धांत : मोटर-चालित टर्बाइन (एंकर, पैडल, टर्बाइन प्रकार) अभिकारकों को समांगीकृत करते हैं, ऊष्मा/द्रव्यमान स्थानांतरण में वृद्धि करता है।
लाभ :
स्थानीय सांद्रता/तापमान प्रवणता को रोकता है, दक्षता में वृद्धि करता है।
50–500 आर.पी.एम. में समायोज्य, भिन्न श्यानता के लिए।
ऊष्मायन/शीतलन : जैकेट या कॉइल्स भाप, तापीय तेल या शीतलक को परिसंचरित करते हैं, त्वरित तापमान परिवर्तन (–20°C से 300°C) के लिए।
दबाव नियमन : सेंसर और सुरक्षा वाल्व निर्वात से 10 MPa तक के दबाव को बनाए रखते हैं।
यांत्रिक/चुंबकीय सील : वाष्पशील, विषैले या विस्फोटक पदार्थों के साथ काम करने में महत्वपूर्ण है।
वर्कफ़्लो :
सामग्री लोड करें, पात्र को सील करें और पैरामीटर सेट करें (तापमान, दबाव, हिलाने की गति)।
जैकेट के माध्यम से तापमान नियंत्रित करें और समान अभिक्रियाओं के लिए हिलाएं।
अभिक्रिया के बाद, उत्पादों को निकालें और पात्र की सफाई करें।
| संपत्ति | स्टेनलेस स्टील रिएक्टर | ग्लास रिएक्टर | एनामेल रिएक्टर |
|---|---|---|---|
| संक्षारण प्रतिरोध | उच्च (मजबूत अम्ल/क्षार को सहन करता है) | मध्यम (एचएफ/मजबूत क्षार से बचें) | मध्यम (तेज अम्लों/प्रभाव से बचता है) |
| दबाव सहिष्णुता | ≤10 MPa | ≤0.2 MPa | ≤0.4 MPa |
| तापमान सीमा | –20°C से 900°C | –80°C से 250°C | –20°C से 200°C |
| सुरक्षा | विस्फोट-रोधी, विश्वसनीय सीलिंग | भंगुर; सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता होती है | एनामेल क्षति से जंग लगने का खतरा |
| अनुप्रयोग | उच्च-दबाव संश्लेषण, बड़े पैमाने पर उत्पादन | प्रयोगशाला-स्तर अनुसंधान एवं विकास, दृश्य निगरानी | निम्न/मध्यम-दबाव वाली संक्षारक अभिक्रियाएं |
टाइपिकल उपयोग केस :
स्टेनलेस स्टील : औषधीय मध्यवर्ती, पेट्रोलियम हाइड्रोजनीकरण, बहुलक संश्लेषण
ग्लास : दृश्यता की आवश्यकता वाली छोटे पैमाने की निम्न तापमान अभिक्रियाएं।
इनामेल : अम्लीय वातावरण में रंजक संश्लेषण, खाद्य संवर्धक उत्पादन।
तापमान : थर्मल तनाव से बचने के लिए ऊष्मन दर ≤5°C/मिनट तक सीमित करें।
दबाव : गैस-अवस्था के लिए आवश्यक स्थान छोड़ते हुए क्षमता का अधिकतम 70% भरें।
मिश्रण : उच्च-श्यान सामग्री के लिए आंकर प्रवाहक; गैस-तरल अभिक्रिया के लिए टर्बाइन प्रवाहक।
दबाव मुक्ति : अभिक्रिया के बाद धीमा दबाव घटाना; अचानक वाल्व खोलने से बचें।
विस्फोट रोकथाम : ज्वलनशील प्रणालियों के लिए नाइट्रोजन ढक्कन का उपयोग करें; फटने वाली डिस्क और दबाव इंटरलॉक स्थापित करें।
जाँचें : महीने में एक बार सील/अक्ष के क्षरण की जाँच; वार्षिक दबाव पात्र प्रमाणन।
रिसावों को बंद करें : गैस्केट/चुंबकीय कपलिंग बदलें; उच्च-ताप सीलेंट लगाएं।
मिश्रण समस्याएँ : खाद्य-ग्रेड स्नेहक का उपयोग कर बेयरिंग्स की स्नेहन/अवरोध की जाँच करें।
जैकेट स्केलिंग : ऊष्मा स्थानांतरण को पुनर्स्थापित करने के लिए 5% नाइट्रिक एसिड के साथ साफ़ करें।
स्टेनलेस स्टील रिएक्शन पात्र रासायनिक विनिर्माण के ऑल-इन-वन रिएक्टर्स हैं, जो संक्षारण प्रतिरोध, उच्च-दबाव सहने की क्षमता और विफल-सुरक्षित सीलिंग को संयोजित करते हैं। सूक्ष्म रसायन संश्लेषण से लेकर औद्योगिक-स्तर के उत्पादन तक, उनकी डिज़ाइन दक्षता और सुरक्षा में समझौता करती है। संचालन प्रोटोकॉल और रखरखाव के ज्ञान से अधिकतम प्रदर्शन और निर्बाध कार्यप्रवाह सुनिश्चित होता है। चाहे यह फार्मास्यूटिकल्स, पेट्रोरसायन या उन्नत सामग्री में हो, ये रिएक्टर आधुनिक रासायनिक प्रक्रियाओं की रीढ़ हैं— औद्योगिक नवाचार की एक वास्तविक कड़ी .