BatchReaktoren

Batchreaktoren zijn gesloten vaten waarin chemische reacties in discrete runs plaatsvinden. Bij een batchproces worden alle noodzakelijke reagentia in één keer in het vat ingevoerd; de reactie verloopt onder gecontroleerde temperatuur en menging, en nadat de gewenste conversie is bereikt wordt het product uit het vat verwijderd en de reactor schoongemaakt voordat een volgende batch wordt gestart.

Tijdens de batchoperatie vindt geen continue toevoer of afname plaats. De reactor kan worden uitgerust met een agitator om te mengen en met een verwarmings- en koelsysteem, zoals een mantel of interne buis, om de temperatuur te regelen. Veel gebruikte materialen zijn roestvast staal en glas, met voorzieningen voor inertisatie bij gevoelige reacties. Het proces wordt vaak gemeten aan temperatuur, druk en soms conversie, en de batchtijd bepaalt de uiteindelijke capaciteit.

Voordelen van batchreaktoren omvatten flexibiliteit en geschiktheid voor verschillende reacties, kleine tot middelgrote productielijnen en gemakkelijke wijziging van reactiviteit tussen batches. Nadelen zijn onder meer een lagere productiviteitsdichtheid per tijdseenheid vergeleken met continue systemen, extra reinigings- en change-over-tijden, en schaalbaarheidsuitdagingen door warmteoverdracht en menging.

Toepassingen komen veel voor in de farmaceutische industrie, fijnchemie, katalytische processen en polymeerproductie waar variabele recepten of hoge kwaliteitsvereisten gelden. Ontwerpkeuzes betreffen capaciteit, type agitator, verwarmings-/koelsysteem, bedrijfsdruk en materiaal van constructie, evenals mogelijkheden voor reiniging (CIP) en sterilisatie (SIP).

Veiligheid en regelgeving omvatten maatregelen tegen runaway-exothermie, inertisering, venting en drukbeveiliging; in veel industrieën, met name farmacie en fijnchemie, gelden GMP-normen en uitgebreide procesveiligheidsanalyses (HAZOP).