Polümerisatsioonireaktorid

Polümerisatsioonireaktorid on keemilised seadmed, mida kasutatakse monomeeride ühendamiseks pikkadeks polümeeriahelateks polümerisatsiooniprotsessi käigus. Need reaktorid on polümeeritööstuse selgroog, võimaldades toota laia valikut materjale, alates plastidest ja kummidest kuni kiudude ja vaikudeni. Reaktorite disain ja tüüp sõltuvad suuresti polümerisatsiooni mehhanismist (nt ahelreaktsiooniga polümerisatsioon või astmelise kasvuga polümerisatsioon), monomeeride füüsikalistest omadustest, soovitud polümeeri omadustest ja tootmismahust.

Levinumad polümerisatsioonireaktorite tüübid hõlmavad segistiga paakreaktoreid, torureaktoreid ja kile- ehk filmireaktoreid. Segistiga paakreaktoreid kasutatakse sageli vedelates või suspensioonipolümerisatsioonides, kus hea segamine on oluline temperatuuri kontrolli ja ühtlase toote saavutamiseks. Torureaktoreid eelistatakse tavaliselt gaasifaasi polümerisatsioonidele, kus monomeerid juhitakse läbi pika toru, mille jooksul polümerisatsioon toimub. Kile- ehk filmireaktorid sobivad hästi kõrge viskoossusega materjalide polümerisatsiooniks, kuna need võimaldavad õhukese polümeeri kihi moodustumist, mis hõlbustab soojus- ja massiülekannet.

Polümerisatsioonireaktorite projekteerimisel ja käitamisel on olulised mitmed tegurid. Nende hulka kuuluvad temperatuuri kontroll, et vältida soovimatuid kõrvalreaktsioone ja tagada optimaalne reaktsioonikiirus; rõhu kontroll, eriti gaasifaasi või kõrge rõhu reaktsioonides; ja segamine, et tagada monomeeride ühtlane jaotumine ja soojuse hajutamine. Samuti on tähtis materjalide ülekande juhtimine, sealhulgas monomeeride lisamine ja polümeeri eemaldamine. Need reaktorid nõuavad sageli ranget ohutusabinõude järgimist, kuna paljud polümerisatsiooniprotsessid hõlmavad ohtlikke kemikaale või energeetilisi reaktsioone.