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Grundlagen heterogener Reaktoren

Kontinuierliche Betriebsweise

Stationarität

Bei der kontinuierlichen Betriebsweise bzw. dem Fließbetrieb (engl.: flow process) werden die Reaktionskomponenten ständig im Zulaufstrom in den Reaktor eingespeist. Die Produkte, nicht umgesetzte Reaktionspartner usw. werden ständig im Ablaufstrom entnommen. Alle Reaktionsparameter (Temperatur, Druck, Konzentration, Zulaufstrom) sind zeitlich konstant - man spricht dann von stationärer Betriebsweise (engl.: steady state operation).

Abb.1
Zulauströme (Index "e") und Ablaufströme (Index "a") bei kontinuierlicher Betriebsweise

Die kontinuierliche Fahrweise wird in erster Linie bei Prozessen mit großer Produktionsleistung betrieben. Auch die Beherrschung von stark exothermen Reaktionen kann eine kontinuierliche Betriebsweise erforderlich machen.

Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Gleichbleibende Produktqualität infolge konstanter Betriebsbedingungen
  • Kleineres Reaktorvolumen bei gleicher Produktionshöhe wie im Satzreaktor, da keine Totzeiten auftreten
  • Weitgehende Automatisierung und Mechanisierung

Nachteile:

  • Geringe Flexibilität, da Parameterveränderungen (z.B. Temperatur, Durchsatz) nur in engen Bereichen möglich sind
  • Hohe Investitionskosten für komplizierte Förder-, Mess- und Regeleinrichtungen
  • Rohstoffe müssen gleichbleibende Qualität aufweisen, da auf sich ändernde Rohstoffqualität nur wenig reagiert werden kann.
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