Rohrreaktoren, die mit statischen Mischelementen gefüllt sind, werden häufig als Pfropfenstrom-Polymerisationsreaktoren für viskose Materialien verwendet.
Betriebsprinzipien
Bei der Herstellung von viskosen Polymeren wird häufig ein kontinuierlicher Betrieb gewünscht, um Schwankungen von Charge zu Charge auszuschließen und ein stets gleichbleibendes Produkt zu erzeugen. Es gibt viele Techniken, um einen kontinuierlichen Reaktorbetrieb zu erreichen, wie z. B. die Verwendung von Extrudern, Kaskaden, Rührkesseln, Reaktoren mit geschabter Oberfläche usw.
Die typischen Prozessziele eines kontinuierlichen Polymerisationsreaktors bestehen darin, dass das Reaktionsprodukt in Bezug auf Molekulargewicht, erreichten Reaktionsgrad, Viskosität, Temperatur, Molekulargewichtsverteilung und andere chemische und physikalische Eigenschaften homogen ist. Um dies zu erreichen, muss das gesamte Material im Reaktor gut vermischt sein und die gleiche Verweilzeit haben (Pfropfenströmung).
Ein Rohrreaktor ist ein grundsätzlich einfacher kontinuierlicher Reaktor, in dem es außer den Pumpen, die die Reaktanten fördern, keine beweglichen Teile gibt. Leider ist ein leeres Rohr nicht als chemischer Rohrreaktor für viskose Stoffe geeignet. Durch den Zusatz von statischen Mischelementen von GX im Inneren des Rohrs werden jedoch die idealen Bedingungen für eine radiale Durchmischung und eine nahezu pfropfenartige Strömung geschaffen, die für die Durchführung chemischer Polymerisationsreaktionen erforderlich sind.
Radiale Durchmischung:
In einem leeren Rohr weist viskoses Material in laminarer Strömung keine radiale Vermischung auf (Abbildung 3 oben), wobei das Material das Rohr praktisch an der gleichen Stelle verlässt, an der es in das Rohr eingeführt wurde. Die Zugabe von GX-Mischelementen in dasselbe Rohr führt zu einem hohen Grad an radialer Vermischung (Abbildung #3-unten).
---