Virtausreaktori on kemiallinen prosessi, jossa raaka -aineita lisätään reaktioastiaan, tyypillisesti sarjaan putkia, tuotteiden luomiseksi jatkuvasti. Tämä eroaa eräprosessista, jossa kaikki materiaalit lisätään ja annetaan reagoida, sitten poistetaan ja käsitellään. Virtausreaktiot jatkuvat niin kauan kuin raaka -aineita lisätään toiseen päähän ja niitä voidaan käyttää sekä nesteille että kaasuille.
Virtausreaktorin rakenne on tyypillisesti sarja putkia lämpötilasäädetyn kuoren sisällä. Kuoreen voidaan lisätä lämpöä tai jäähdytysnestettä putkien sisällä tapahtuvan reaktion lämpötilan säätämiseksi. Reaktori voidaan rakentaa metallista, muovista tai komposiitista tarpeen mukaan, jotta raaka -aineet eivät hyökkää siihen.
Virtausreaktorin putkirakenteet voivat vaihdella suuresti haluttujen reaktioiden mukaan. Harvoin putket ovat tyhjiä, koska tyhjissä putkissa ei tapahdu sekoittumista; materiaalit pysyvät erillään putkien sisällä eivätkä reagoi. Pienempien putkien kelat, pienet muodot, joita kutsutaan pakkauksiksi, tai sisäiset esteet, joita kutsutaan välilevyiksi, käytetään reagoivien aineiden tai raaka -aineiden sekoittamiseen keskenään.
Kierreputken sijoittaminen virtausreaktorin sisään voi auttaa sekoittamisessa tai lämmönsiirrossa. Kelat lisäävät kemikaalien kulkeutumismatkaa reaktio -osassa, mikä antaa enemmän aikaa kemialliselle prosessille. Lämmitys- tai jäähdytysnesteet voivat myös olla kelan sisällä reaktanttien ulkopuolella, jolloin lämpötila on parempi. Putken kokoa, joka muuttaa sisähalkaisijaa tai poikkileikkausta, voidaan muuttaa reagoivan aineen virtausnopeuden muuttamiseksi.
Putket voidaan pakata eri materiaaleihin sen mukaan, mitä reaktioita tarvitaan. Jotkut kemikaalit vaativat katalyyttiä, materiaalia, joka nopeuttaa reaktioita käyttämättä sitä prosessissa. Katalyyttejä voidaan lisätä keraamisiin lasihelmiin tai muihin materiaaleihin ja pakata putkiin. Ei-katalyyttipakkausta voidaan käyttää myös reagoivien aineiden sekoittamiseen, mikä on usein tarpeen, jos lämpöä tai jäähdytystä käytetään putkien ulkopuolella. Ilman sekoittamista putken seinämiä lähinnä oleva materiaali on liian kuumaa tai kylmää, mikä vaikuttaa tuotteen laatuun.
Ohjauslevyt voivat vaihdella suuresti rakenteeltaan, mutta kaikki auttavat sekoittumaan luomalla pyörreitä tai turbulenssin pyörteitä putken sisälle. Ne voivat olla putkiin asennettuja verkkokerroksia tai putkien seiniin työstettyjä uria. Katalyytit voidaan myös päällystää ohjauslevyille, mikä mahdollistaa reaktion hallinnan sekoituksen lisäksi.
Virtausreaktorin suunnittelussa otetaan huomioon myös kemikaalien reaktionopeus. Kemikaalien liikkumisen kaikkien putkien läpi on oltava sama, tai lopputuotteen laatu voi olla erilainen kuin jokainen putki. Suunnittelemalla virtausnopeudet tulpan virtausolosuhteiden saavuttamiseksi varmistetaan yhtenäinen tuote. Pistokkeen virtaus on ominainen putken suunnittelulle ja virtausnopeuden ohjaukselle, jossa reaktanttien reaktorissa viettämä aika on sama riippumatta siitä, mitä putkea havaitaan.