Reaktorfunktion

Chemische Reaktionen erfordern eine kontrollierte Umgebung, in der Temperatur, Druck, Durchmischung und Verweilzeit geregelt werden. Reaktoren sorgen für die Eindämmung der Reaktionsabläufe, die Wärmeübertragung bei exothermen oder endothermen Reaktionen, die Durchmischung zur Gewährleistung gleichmäßiger Bedingungen sowie den Kontakt mit dem Katalysator. Die Konstruktion ist darauf ausgelegt, die Umwandlung, Selektivität und Ausbeute zu optimieren, um die Produktspezifikationen und wirtschaftlichen Ziele zu erfüllen.

Schiffskonfiguration

Vertikale oder horizontale Druckbehälter mit doppelwandiger Auskleidung oder internen Heiz- bzw. Kühlschlangen, Rührwerk mit Motor und Dichtungssystem, Katalysatorbett oder Suspension, mehrere Zuführstellen, Temperatur- und Drucküberwachung, Probenahmeanschlüsse sowie Überdruckschutz. ERGIL entwickelt Reaktoren für spezifische chemische, kapazitätsbezogene und betriebliche Anforderungen.

Wärmeübertragungsauslegung

Gekapselte Behälter sorgen durch die Zirkulation eines Heiz- bzw. Kühlmediums für die Regelung der Reaktionstemperatur. Interne Rohrschlangen sorgen für eine zusätzliche Wärmeübertragung. Eine angemessene Oberfläche leitet exotherme Wärme ab oder liefert endotherme Energie. Die Temperaturregelung verhindert außer Kontrolle geratene oder unvollständige Reaktionen und gewährleistet so die Produktqualität und -sicherheit.

Rührsysteme

Mechanische Rührwerke mit Turbinen-, Paddel- oder Ankerrührwerken sorgen für eine gleichmäßige Durchmischung. Bei der Motorauslegung werden Viskosität und Leistungsbedarf berücksichtigt. Dichtungssysteme verhindern das Austreten gefährlicher Stoffe. Über die Drehzahlregelung lässt sich die Mischintensität anpassen. Statische Mischer eignen sich für Anwendungen mit Plug-Flow-Verhalten.

Materialauswahl

Edelstahl 304/316 ist beständig gegen Korrosion durch die meisten Chemikalien. Hastelloy, Inconel oder Titan für stark korrosive Umgebungen. Glasbeschichteter Stahl für Säuren und Pharmazeutika. Alternativen: Innenauskleidung oder PTFE-Auskleidung. Werkstoffe gemäß ASME Abschnitt VIII mit Korrosionszuschlägen und Temperaturgrenzen.

Anwendungen

Reaktoren für die petrochemische Polymerisation, Behälter für die chemische Synthese, pharmazeutische Chargenreaktoren, Hydrierungsreaktoren, Veresterungsbehälter, Alkylierungsreaktoren sowie alle Prozesse, die eine kontrollierte chemische Reaktion erfordern. Für Anlagen vom Pilotmaßstab bis hin zu kommerziellen Produktionskapazitäten.

Druck und Temperatur

Die Auslegungsbedingungen entsprechen den Reaktionsanforderungen von atmosphärischem Druck bis 200 bar sowie Temperaturen von kryogenen Werten bis 400 °C. Geeignete Werkstoffe und Konstruktionen für extreme Bedingungen. Entlastungssysteme, die für Szenarien mit außer Kontrolle geratenen Reaktionen ausgelegt sind und Personal sowie Ausrüstung schützen.

Steuerungssysteme

Die Temperaturregelung steuert den Heiz- bzw. Kühlbetrieb unter Einhaltung der Sollwerte. Die Druckregelung regelt die Entlüftungs- bzw. Zufuhrraten. Die Rührgeschwindigkeit bestimmt die Mischintensität. Die Zufuhrverhältnisse optimieren die Stöchiometrie. Die Integration in das DCS koordiniert den Chargen- oder kontinuierlichen Betrieb.

Sicherheitsmerkmale

Überdruckventile schützen vor Überdruck, der durch außer Kontrolle geratene Reaktionen oder verstopfte Auslässe entstehen kann. Berstscheiben bieten einen sekundären Schutz. Notkühlsysteme unterbinden außer Kontrolle geratene Reaktionen. Gasdetektoren überwachen gefährliche Freisetzungen. Die Auslegung nach den Prinzipien der inhärenten Sicherheit minimiert Risiken.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII mit für die Prozesschemie geeigneten Werkstoffen. Rührwerk gemäß AGMA-Normen. Dimensionierung der Sicherheitsventile gemäß API 520 unter Berücksichtigung der Reaktionskinetik. Vollständige Dokumentation mit Prozessgefahrenanalyse und Werkstoffzertifikaten.

ERGIL-Prozessreaktoren sorgen für zuverlässig kontrollierte Umgebungsbedingungen bei der chemischen Synthese und gewährleisten so eine sichere und effiziente Produktion in vielfältigen industriellen Anwendungsbereichen.