ويستلزم وضع نماذج دقيقة لنظم التفاعل فهم كيفية سير ردود الفعل الكيميائية بمرور الوقت وكيفية تأثير مختلف العوامل على معدلاتها، وهذه المعرفة أساسية لتصميم مفاعلات فعالة وتحقيق الاستخدام الأمثل لعمليات الإنتاج في الهندسة الكيميائية.

أساسيات مواقع التفاعل

وتصف حركية الرد على ردود الفعل السرعة التي تحول بها المتفاعلون إلى منتجات، وتعبر قوانين الأسعار عن هذه العلاقة الرياضية، وذلك عادة حسب تركيزات المتفاعلين ودرجات الحرارة، وهذه القوانين مستمدة من بيانات تجريبية وتشكل الأساس للنموذج الحركي.

القوانين المُعدّة وتطبيقاتها

القوانين المعدلة هي تعبيرات رياضية تربط معدل التفاعل بتركيزات المتفاعلين، وغالبا ما تتخذ شكلها:

Rate = k [A]m [B]n ]

(أ) إذا كان [(FLT:0])(k) ثابتاً، و[m و]n ]]] هي أوامر رد فعل، وتساعد هذه القوانين على التنبؤ بما تحدثه التغيرات في الظروف من تأثير على سرعة الرد وهي حاسمة بالنسبة لتصميم المفاعلات.

من قوانين المعدل إلى الأداء المفاعل

وتشمل تطبيق النماذج الحركية على المفاعلات إدماج قوانين الأسعار في أرصدة الكتلة والطاقة، وتتوقع هذه العملية أن تكون ملامح التركيز، وتغيرات درجة الحرارة، وكفاءة المفاعلات عموما، وتشمل أنواع المفاعلات المشتركة الدفعات، والدبابات المتحركة المستمرة، ومفاعلات تدفق البوق.

وتتطلب مفاعلات التصميم فهماً للكيفية التي تؤثر بها البارامترات الحركية على معدلات التحويل والانتقائية، ويكفل النموذج الحركي الدقيق التشغيل الأمثل، والسلامة، والصلاحية الاقتصادية للعمليات الكيميائية.