Interni di reattori

Chimica

Comprende tutti i processi che implicano reazioni chimiche, scambio termico, scambio di massa e separazione. I principali processi chimici nei quali possono essere trovati i nostri interni di reattori sono:

Conversione di ammoniaca
L’ammoniaca è uno dei più importanti prodotti chimici inorganici. Nei processi utilizzati in commercio, una miscela di idrogeno e azoto viene innanzitutto compressa alla pressione desiderata. Prima di entrare nel reattore di sintesi (normalmente del tipo “radial flow”), la miscela compressa viene pre-riscaldata in uno scambiatore in controcorrente con il prodotto finale. La reazione avviene tipicamente in reattori di tipo radial flow su un letto catalitico ad elevata temperatura. Il gas contenente ammoniaca in uscita dal reattore passa in una camera di raffreddamento dove l’ammoniaca viene condensata mentre l’idrogeno e l’azoto che non hanno reagito vengono riciclati. Il principale utilizzo finale dell’ammoniaca è nel campo dei fertilizzanti per la produzione di urea, nitrato d’ammonio nonché solfato e fosfato d’ammonio. L’ammoniaca è il composto base per molti altri prodotti chimici quali ad esempio l’acido nitrico, l’idrazina, l’acrilonitrile e l’esametilendiammina.

Sintesi di urea
La produzione dell’urea è basata sulla reazione tra ammoniaca a anidride carbonica, tipicamente in reattori del tipo down flow. La reazione avviene in due stadi: prima si forma carbammato d’ammonio che nello stadio successivo si decompone in urea e acqua.
La soluzione di urea risultante dalla decomposizione del carbammato viene espansa e riscaldata a bassa pressione e l’ammoniaca viene riciclata. La soluzione risultante viene ulteriormente concentrata e fatta cristallizzare in una torre di prilling dove viene spruzzata dall’alto ed incontra una corrente d’aria in controcorrente.
L’utilizzo principale dell’urea è nel campo dei fertilizzanti, che ne utilizza circa l’80% di quanta ne viene prodotta. Circa il 10% dell’urea viene utilizzata per la produzione di adesivi e materiali plastici (resine a base di urea e formaldeide e di formaldeide e melammina).

Sintesi di metanolo
Il metanolo viene prodotto per reazione catalitica tra ossido di carbonio e idrogeno (gas di sintesi). La reazione di sintesi avviene tipicamente in reattori di tipo down flow, su catalizzatore eterogeneo disposto in letti adiabatici in serie oppure posizionato all’interno di tubi di scambio termico. L’effluente uscente dal convertitore viene raffreddato per condensare il metanolo prodotto, mentre i gas non reagiti vengono riciclati. Il metanolo grezzo contiene acqua ed un basso livello di impurezze che vengono rimosse utilizzando un sistema di distillazione a due colonne.
Il metanolo ha svariati importanti utilizzi come prodotto chimico di base, come combustibile e per ottenere altri prodotti.