Hva er Batch Reaktorer?

July 23  by Eliza

Batch reaktorene er tanker som brukes til å inneholde kjemiske eller biologiske reaksjoner. Uttrykket "batch" skiller denne type reaktor av kontinuerlige reaktorer - i en satsreaktor, er alle de nødvendige bestanddeler som er lagt inn i tanken, og den kjemiske reaksjon eller fermenteringen tillates å finne sted, mens i en kontinuerlig reaktor ingredienser blir kontinuerlig matet inn i tanken. Satsreaktorer anvendes for prosesser som for eksempel behandling av avløpsvann, farmasøytisk produksjon, og fermentering av forskjellige produkter.

Den enkleste form for satsreaktor består av bare en tank med hull i toppen for input av reaktanter og fjerning av produktet, selv om det vanligvis noen type røremekanisme må inkluderes også. En jakke som passer rundt tanken kan benyttes for temperaturkontroll i tillegg. Batchreaktorer kan også kreve noen form for lufting system.

Å tilsette ingrediensene til en satsreaktor som er kjent som "lading", og er det første trinnet i å utføre en satsvis reaksjon. Brukeren av reaktoren beregner hvor mye av hver ingrediens som er nødvendig for å produsere det ønskede produkt, basert på kjemiske reaksjonsformler eller mikrobiell vekst formler. Tilsvarende beregninger tillate brukeren å bestemme hvor lenge reaksjonen vil ta. Når reaktoren er ladet, kan det for det meste være alene, mens reaksjonen finner sted. At brukeren kan ha behov for å overvåke temperaturen og lufting i reaktoren, avhengig av reaksjonstypen.

En vanlig type av satsreaktor er en sekvensiell batch reaktor eller sekvensesatsreaktor, både forkortet SBR. SBR reaktorer anvendes typisk ved renseanlegg for den aktiverte slamprosess, en prosedyre som bruker et bredt spekter av bakterier for å fjerne forurensninger fra vannet. De bakterielle kulturer vokser i et tykt slam, som er hvor fremgangsmåten har fått sitt navn.

For sekvensesatsreaktorer, er en reaktor som inneholder aktivt slam først fylt med avløpsvann. Slam og vann er luftet for å legge til oksygen og for å muliggjøre komponentene som skal blandes sammen, som begge bidrar til at bakterier for å mate på miljøgifter i avløpsvannet. Når bakteriene er forbrukt meste av næringsstoffer i vannet, begynner de å dø ut og lufting er stoppet, slik at slammet kan sette seg på bunnen av reaktoren. Etter at slammet legger seg, blir det behandlede avløpsvann fjernes fra reaktoren og sendes videre til det neste trinn i behandlingsprosessen.

Fed-batch-reaktor er en kombinasjon av satsvise og kontinuerlige reaktorer. I en fed-batch-reaktor, det begrensende substrat - ingrediens som løper ut først som reaksjonen finner sted - mates kontinuerlig inn i reaktoren. Den andre bestanddel tilsettes ved begynnelsen av reaksjonen og ingen tilsettes som reaksjonen skrider frem.