63504 PrepOrg cz I2

- 132 -

Y.2.2. Mieszanie lub wytrząsania zawartości reaktora

W wielu przypadkach prawidłowe przeprowadzenie reakcji wymaga zaopatrzenia reaktora w oprzyrządowanie umożliwiające skuteczne mieszanie jego zawartości. Mieszanie lub wytrząsanie stosuje się oczywiście wówczas, gdy mieszanina reakcyjna jest fazowo niejednorodna. W tych przypadkach celem mieszania (wytrząsania) może byó dążność do zwiększenia powierzchni faz lub też zwiększenie gradientu stężeń na jej granicy, a tym samym zwykle przyśpieszenie procesu reakcyjnego i uniknięcie ewentualnych reakcji u-bocznych zachodzących w obrębie jednej z faz.

Mieszanie może się okazać konieczne, gdy jeden z reagentów wprowadzany jest stopniowo do mieszaniny reakcyjnej. W tych przypadkach mieszanie zapobiega powstawaniu jego lokalnych wysokich stężeń oraz ewentualnie lokalnych przegrzań, w przypadku reakcji silnie egzotermicznej. W obu więc przypadkach mieszania ma na celu zmniejszenie gradiantówt stężenia lub temperatury w obrębie mieszaniny reakcyjnej.

Mieszanie stosuje się często 1 wówczas, gdy reakcja zachodzi w roztworze w temperaturze podwyższonej (lecz niższej od temperatury wrzenia rozpuszczalnika), a wszystkie reagenty znajdują się w reaktorze od początku reakcji. W tym przypadku mieszanie ułatwia po prostu wymianę ciepła z otoczeniem, a ponadto pozwala utrzymywać zbliżoną temperaturę w całej masie reakcyjnej niezależnie od odległości od ścian reaktora.

V.2.3. Stopniowe wprowadzanie (dozowanie) reagentów. katalizatorów lub substancji inertnych do reaktora

Jak już wspomniano uprzednio, niektóre syntezy organiczne prowadzone są w ten sposób, że reagent, katalizator czy substancja inertna wprowadzane są stopniowo w trakcie przebiegu reakcji.

Celem jaki chce się uzyskać poprzez stopniowe wprowadzenie reagenta do środowiska reakcyjnego jest często zmiana kinetyczna polegające na zmniejszeniu szybkości niekorzystnych reakcji ubocznych, ktćre w stosunku do reagenta wprowadzonego mogą być wyższego rzędu niż reakcja pożądana, niekiedy chodzi o przesunięcie równowagi jednego z etapów syntezy. Bardzo często powodem stopniowego wprowadzania reagenta jest także chęć uniknięcia niepożądanego wzrostu temperatury, gdy reakcja jest silnie egzotermiczna, a jej duża szybkość umożliwia prowadzenie procesu już przy bardzo niskich stężeniach reagenta dozowanego.

W przypadku reakcji zachodzących w roztworze z udziałem reagenta gazowego, jego stopniowe wprowadzanie może byó podyktowane względami praktycznymi, np. szybkością uzyskiwania gazu z wytwornicy lub jego małą rozpuszczalnością w środowisku reakcyjnym.

Szybkość dozowania reagenta zmienia się zazwyczaj,w toku reakcji. Zwykle najmniejsza powinna byó ona na początku reakcji, zaś w miarę jej postępu i zmniejszania stężeń reagentów w reaktorze można ją zwiększyć celem przyśpieszenia biegu reakcji.