Sintesi chimica: reazioni di idrogenazione catalitica con reattori in acciaio
L’idrogenazione costituisce una delle reazioni fondamentali nell’ambito dell’industria chimica.
Le reazioni di idrogenazione catalitica vengono svolte generalmente in fase eterogenea e in presenza di catalizzatore in quanto, pur essendo in genere favorite da un punto di vista termodinamico, non lo sono da un punto di vista cinetico stante la forza del legame tra i due atomi di idrogeno presenti nella molecola di H2. Per accelerare il decorso della reazione o si deve operare a elevate temperature o si può usare un catalizzatore a base di rutenio, palladio, cobalto, rodio o platino mentre più raramente iridio, rame e renio. Per simulare reazioni di idrogenazione con sistemi pilota è necessario riprodurre in scala un reattore che abbia le stesse caratteristiche di quello da produzione.
E’ possibile effettuare le reazioni di idrogenazione anche in reattori per Kilo lab come descritto in questo articolo oltre che in reattori in acciaio in relazione all’applicazione specifica.
I reattori PARR possono rispondere in modo completo ed affidabile a questo scopo. Una delle caratteristiche che rendono PARR leader indiscusso nella costruzione di reattori è la possibilità di poterli personalizzare secondo le specifiche esigenze. Le caratteristiche principali sono le dimensioni disponibili, i materiali costruttivi, la temperatura e la pressione di esercizio. Sono realizzati in batch sia agitati che non agitati, con volumi che vanno dai 25 ml fino ai 18.75 litri. È importante precisare che questi volumi si riferiscono all’effettivo spazio interno, ma, per ragioni di sicurezza operativa, la massima quantità di liquido che può essere introdotta non dovrebbe mai superare i 2/3 del volume totale. I materiali di costruzione di un sistema dipendono sostanzialmente dall’aggressività chimica delle sostanze in gioco. Normalmente, il materiale standard adoperatore per la loro realizzazione è l’Acciaio Inox T316; è possibile però, su richiesta, utilizzare anche leghe speciali quali Alloy 20, Alloy 400, Hastelloy C276, Nichel 200, Titanio grado 2, 3 e 4 e molte altre. Le configurazioni standard prevedono l’impiego di guarnizioni in PTFE e Grafite flessibile per applicazioni, rispettivamente, fino a 350°C e 600°C.
Il riscaldamento del reattore può essere elettrico oppure a camicia utilizzando un sistema di termostatazione. La massima pressione operativa raggiungibile dipende dal modello del reattore e dal suo volume ma, generalizzando, è possibile realizzare reattori che possono spaziare dai 130 bar fino anche ai 410 bar per alcune costruzioni speciali.
