Verfahrenstechnik – Reaktortypen
Industrielle Anwendungen aller Art werden in Reaktoren durchgeführt. Ein Reaktor grenzt den Produktionsraum von der Umgebung ab. Das Herstellungsverfahren bestimmt, welche Anforderungen an die jeweilige Reaktoranlage gestellt werden. Ausstattung und Größe der Anlage bestimmen deren Preis und die laufenden Betriebskosten. Beispielsweise ist in der Biotechnologie eine Produktion ohne Sauerstoff (anaerober Prozess) technisch einfacher zu realisieren als eine belüftete Produktion (aerober Prozess). Der Reaktor eines anaeroben Prozesses kann daher deutlich preisgünstiger gebaut werden als der Reaktor für einen vergleichbaren aeroben Prozess. Die Betriebskosten in anaeroben Produktionen sind aber oft deutlich höher, da andere biochemische Reaktionen ablaufen werden.
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Aufgabe 1 von 1
AUFBAU VERSCHIEDENER REAKTOREN
So wie chemische Prozesse sich an den Reaktionsbedingungen orientieren, orientieren sich biotechnologische Prozesse an Produktionsorganismen. Möglichst genügsam, robust, belastbar und schnell sollen sie sein, um in der Reaktorumgebung zu funktionieren. Obwohl die Organismen genetisch an ihre Produktionsbedingung angepasst werden, sind ihre Bedürfnisse vielfältig.
Je nach Organismus und Verfahren, werden mehrere technische Lösungsansätze bei der Auslegung von Anlagen kombiniert. Große Anlagen werden für den Prozess maßgeschneidert und haben zur Kostendeckung lange Laufzeiten zu erwarten. Gute Planung und Weitsicht sind bei der Kombination von Organismus, Verfahren und Anlage oberstes Gebot.
Name und Aufbau von Reaktortypen können oft intuitiv kombiniert werden. Ziehen Sie die jeweils passende Beschreibung des Reaktortyps zu der betreffenden Schemazeichnung.
Rührkesselreaktor
Im Rührkesselreaktor erfolgt die Durchmischung über den eingebauten Rührer, der über den oben oder unten angebrachten Motor in Bewegung gesetzt wird.
Blasensäulenreaktor
Im Blasensäulenreaktor erfolgt die Begasung über ein Begasungsrohr im unteren Bereich des Reaktors. Durch die aufsteigenden Luftblasen kommt es zur Durchmischung des Mediums.
Festbettreaktor
Im Festbettreaktor sind die Mikroorganismen in einem festen Bett immobilisiert und werden von Flüssigkeit und Gas umspült.
Membranreaktor
Im Membranreaktor dient eine Membran der Trennung von zwei Kammern. Die Membran ist selektiv durchlässig und reichert Stoffe in einer der Kammern an oder ab.
Wirbelschichtreaktor
Im Wirbelschichtreaktor sorgen Gas- und Flüssigkeitsströme für die Durchmischung des Inhalts.