Kierrätysvirran

Kierrätysvirta on prosessi- ja kemian tekniikassa käytetty termi, joka kuvaa osaa prosessin ulostulosta, joka palautetaan takaisin syötteeseen tai seuraavaan laitteistoon sen sijaan, että se hävitettäisiin. Kierrätysvirta mahdollistaa uudelleen hyödyntämisen ja helpottaa prosessin hallintaa.

Kierrätysvirta voi olla neste, kaasu tai seos, ja siihen liittyy usein massan ja energian tasapainon kytkeminen. Sen tarkoituksena on parantaa konversiota, tasata pitoisuuksia, vähentää hävikkiä ja optimoida raaka-aineiden käyttö sekä tuotteen laatua. Kierrätys voi kohdata epäpuhtauksia, jotka kertyvät aikaan, joten puhdistus- tai esikäsittelyvaiheet saattavat olla tarpeen.

Käyttökohteet ja suunnittelu. Kierrätysaste, eli kierrätysvirran massa- tai molekyylimäärän suhde koko syöttöön, on keskeinen suunnittelukriteeri. Kierrätys voi liittyä reaktoreihin, kiteytys- ja tislauksisovelluksiin sekä materiaalien kierrätykseen yleisesti. Kierrätysvirtoja käytetään usein sekä labra- että teollisuustasolla konversioiden parantamiseksi ja prosessivirtauksiin tulvautuvien loppuvaiheiden hallitsemiseksi.

Sovellukset. Esimerkkejä ovat reaktorit, joissa epäreaktioiden tuotteita palautetaan takaisin syötteeseen, sekä tislauksissa käytettävä sisäinen kierrätys (reflux). Myös jäte- ja vesiprosesseissa kierrätys parantaa veden- ja energiatehokkuutta sekä mahdollistaa uudelleenkäytön.

Hyödyt ja haasteet. Kierrätysvirran etuja ovat parempi konversio, pienempi raaka-aineen kulutus ja vakaampi prosessi. Haasteisiin kuuluu suurempi energiankulutus, mahdolliset kertymät ja kontrollin monimutkaisuus sekä tarve huolelliselle laadunvalvonnalle.