Mitä ovat eräreaktorit?

Eräreaktorit ovat säiliöitä, joissa käytetään kemiallisia tai biologisia reaktioita. Termi “panos” erottaa tämän tyyppisen reaktorin jatkuvista reaktorista – eräreaktorissa kaikki tarvittavat aineosat asetetaan säiliöön ja kemiallisen reaktion tai käymisen annetaan tapahtua, kun taas jatkuvassa reaktorissa ainesosia syötetään jatkuvasti tankki. Eräreaktoreita käytetään prosesseihin, kuten jäteveden käsittelyyn, lääkkeiden tuotantoon ja erilaisten tuotteiden käymiseen.

Yksinkertaisin eräreaktorityyppi koostuu vain säiliöstä, jonka yläosassa on reikiä reaktanttien syöttämistä ja tuotteen poistamista varten, vaikka tyypillisesti myös jonkinlainen sekoitusmekanismi on sisällytettävä. Säiliön ympärille sopivaa takkia voidaan käyttää myös lämpötilan säätämiseen. Eräreaktorit saattavat myös vaatia jonkinlaista ilmastusjärjestelmää.

Aineosien lisääminen eräreaktoriin tunnetaan nimellä “lataaminen”, ja se on ensimmäinen vaihe panosreaktion suorittamisessa. Reaktorin käyttäjä laskee kemiallisten reaktiokaavojen tai mikrobien kasvukaavojen perusteella, kuinka paljon kustakin ainesosasta tarvitaan halutun tuotteen valmistamiseksi. Samankaltaisten laskelmien avulla käyttäjä voi määrittää, kuinka kauan reaktio kestää. Kun reaktori on ladattu, se voidaan useimmiten jättää yksin reaktion aikana. Käyttäjän on ehkä seurattava lämpötilaa ja ilmastusta reaktorissa reaktion tyypistä riippuen.

Yksi yleinen eräreaktorityyppi on peräkkäinen panosreaktori tai sekvensointieräreaktori, molemmat lyhennetty SBR. SBR -reaktoreita käytetään tyypillisesti jätevedenpuhdistamoissa aktiivilietteen prosessissa. Menetelmässä käytetään monenlaisia ​​bakteereja epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä. Bakteeriviljelmät kasvavat paksussa lietteessä, mistä menetelmä saa nimensä.

Eräreaktoreiden sekvensoinnissa aktiivilietettä sisältävä reaktori täytetään ensin jätevedellä. Lietettä ja vettä ilmastetaan hapen lisäämiseksi ja komponenttien sekoittamiseksi yhteen, jotka molemmat auttavat bakteereja syöttämään jäteveden epäpuhtauksia. Kun bakteerit ovat kuluttaneet suurimman osan ravinteista vedessä, ne alkavat kuolla ja ilmastus pysäytetään, jotta liete voi laskeutua reaktorin pohjaan. Kun liete on laskeutunut, puhdistettu jätevesi poistetaan reaktorista ja siirretään seuraavaan käsittelyprosessin vaiheeseen.

Fed-batch -reaktorit ovat erä- ja jatkuvareaktorien yhdistelmä. Syöttöannosreaktorissa rajoittava substraatti-ainesosa, joka loppuu ensimmäisenä reaktion aikana-syötetään jatkuvasti reaktoriin. Toinen ainesosa lisätään reaktion alussa eikä mitään lisätään reaktion edetessä.