Konstrukcja:
- Komora reakcyjna – cylindryczny lub sferyczny zbiornik wykonany ze stali nierdzewnej lub materiałów odpornych na korozję, wytrzymujących wysokie ciśnienia i temperatury.
- Mieszadło – system mechanicznego mieszania reagujących substancji, zapewniający równomierne rozprowadzenie ciepła i składników w komorze.
- Układ grzewczy – zewnętrzne płaszcze grzewcze, grzałki elektryczne lub systemy parowe umożliwiające podgrzanie medium reakcyjnego.
- Układ chłodzenia – płaszcz chłodzący lub system wymienników ciepła do kontrolowania temperatury reakcji.
- Czujniki i zawory kontrolne – umożliwiają monitorowanie temperatury, ciśnienia, pH i innych parametrów reakcji oraz kontrolę bezpieczeństwa.
- Zawór odpowietrzający – umożliwia odprowadzanie gazów powstających podczas reakcji chemicznych.
- System podawania surowców – rury lub przewody umożliwiające wprowadzenie włókien, tworzyw sztucznych i odczynników chemicznych.
- Układ odbioru produktów – pozwala na zbieranie produktów reakcji w formie ciekłej, stałej lub gazowej.
Zasada działania:
- Włókna lub tworzywa sztuczne są wprowadzane do komory reakcyjnej wraz z odczynnikami chemicznymi (np. wodą, kwasami, zasadami lub katalizatorami).
- W komorze podgrzanej do wysokiej temperatury (czasem pod zwiększonym ciśnieniem) zachodzą reakcje chemiczne, takie jak:
- Hydroliza – rozkład polimerów do monomerów w obecności wody i katalizatora (np. PET do kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego).
- Piroliza – termiczne rozkładanie tworzyw sztucznych na mniejsze cząsteczki w środowisku beztlenowym.
- Mieszadło zapewnia równomierny rozkład reagentów i utrzymanie warunków optymalnych dla reakcji.
- Produkty reakcji są odprowadzane przez układ odbioru, gdzie mogą być schładzane, filtrowane lub separowane na różne frakcje.
- Gazy wydzielające się podczas reakcji są odprowadzane przez zawory odpowietrzające i neutralizowane, jeśli są szkodliwe.
Zastosowanie:
- Hydroliza PET w celu odzysku monomerów (np. do produkcji nowych butelek).
- Rozkład chemiczny poliamidów (np. nylonu) w celu ich ponownego wykorzystania w przemyśle włókienniczym.
- Przetwarzanie odpadów plastikowych na użyteczne produkty, takie jak paliwa, monomery lub surowce chemiczne.
- Redukcja ilości odpadów włókienniczych i plastikowych w sposób zgodny z zasadami gospodarki cyrkularnej.
Najwięksi producenci reaktorów chemicznych:
- De Dietrich Process Systems – oferuje zaawansowane reaktory do procesów chemicznych, w tym do hydrolizy i recyklingu tworzyw sztucznych.
- Büchi AG – dostarcza reaktory laboratoryjne i przemysłowe do recyklingu chemicznego i syntez chemicznych.
- Pfaudler – producent reaktorów odpornych na korozję, stosowanych w przemyśle chemicznym i recyklingu.
