reattori multipurpose
reattori multipurpose
Reattori generalmente impiegati presso l’industria farmaceutica o di chimica fine. Sono quasi sempre reattori discontinui la cui peculiarità è la possibilità di essere utilizzati per diverse reazioni rispondendo cioè a diverse esigenze produttive delle aziende. La loro capacità può variare da 1 a 10 m3 a seconda del tipo di prodotti che l’azienda produce, anzi spesso le aziende possiedono più reattori di questo tipo di dimensioni diverse per far fronte a qualsiasi evenienza produttiva anche su richiesta specifica di un loro cliente. Una determinata produzione in un reattore multipurpose avviene a campagne, ossia si carica il reattore con i reagenti, un eventuale solvente ed il catalizzatore, si scalda per portare alla temperatura di reazione e quindi si aspetta il tempo necessario perché la reazione si possa considerare terminata dopodiché si scarica il reattore e in un’altra parte dello stabilimento si separa il prodotto dal solvente, dai reagenti residui e da eventuali sottoprodotti. Nel frattempo il reattore viene caricato per un successivo lotto di produzione finché non si è accumulato prodotto a sufficienza per il mercato, si passa quindi a un altro prodotto che potrebbe richiedere condizioni operative diverse e un diverso assetto del reattore. Questi reattori sono in genere dotati anche della possibilità di operare in condizioni semicontinue quando, per es., uno dei reagenti è un gas che deve essere aggiunto in quantità pari a quella che si consuma per effetto della reazione (idrogeanzioni, ossidazioni con ossigeno molecolare, carbonilazioni, idroformilazioni ecc.) oppure quando uno dei reagenti è liquido ma la reazione è fortemente esotermica ed il liquido deve essere aggiunto poco per volta per avere il tempo di smaltire il calore di reazione. I reattori multipurpose sono anche dotati di opportuni sistemi di sicurezza come per es. una colonna refrigerata a ricadere. Se la reazione è molto esotermica si evita il pericolo del runaway cioè della perdita di controllo della temperatura con possibile esplosione del reattore sfruttando il calore di vaporizzazione del solvente che condensa nel ricadere e viene riciclato freddo nella miscela di reazione. Un disco di rottura o una valvola di sicurezza completano la dotazione di sicurezza consentendo al reattore di scaricare all’esterno vapori o gas se la pressione sale oltre un certo livello. Lo scambio termico per riscaldare o raffreddare la miscela di reazione può avvenire sia utilizzando una camicia esterna in cui circola un fluido di termostatazione sia attraverso l’impiego di resistenze a immersione o di scambiatori in genere esterni al reattore. Le operazioni di carico e scarico del reattore avvengono attraverso bocchettoni appositamente posizionati rispettivamente in testa e sul fondo del reattore. Alimentazione e scarico sono utili anche per la pulizia del reattore nel passare da un tipo di produzione a un altro. Questi reattori sono dotati di un agitatore di cui è importante la forma e il numero di giri per unità di tempo per rendere efficace l’agitazione e omogeneizzare la composizione all’interno del reattore evitando zone di ristagno. La presenza di un organo in movimento come l’agitatore può determinare l’insorgere di problemi circa la tenuta del reattore alla fuoriuscita di gas o vapori. Diverse soluzioni tecniche permettono di ovviare a questo inconveniente.
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