Laminar flow reactor
ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ (ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್) ಒಂದು ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಉದ್ದನೆಯ ಕೊಳವೆಯಾಗಿದ್ದು ಅದನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳನ್ನು ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ಬಹು-ಹಂತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವಲೋಕನ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ವಿವಿಧ ಸಂಶೋಧನಾ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಎಲ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳಂತಹ ವಿಶೇಷ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಎಲ್. ಎಫ್. ಆರ್. ನ ಒಂದು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ವಾಸದ ಸಮಯವನ್ನು (ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಉಳಿಯುವ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ) ರಿಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನ/ಮಾದರಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಬಿಂದುವಿನ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಅನಿಲ/ದ್ರವದ ವೇಗವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗದುದ್ದಕ್ಕೂ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಎಲ್. ಎಫ್. ಆರ್. ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಪ್ರೋಬ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸೇರಿದೆ; ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಒಬ್ಬರು ಒಳನುಗ್ಗುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿ). ಇದಲ್ಲದೆ, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲ/ದ್ರವದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಾದರಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದು ಸಹ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಾಂದ್ರತೆ, ಹರಿವಿನ ವೇಗ ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ದತ್ತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ಇದನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ ದ್ರವಗಳು ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಿತ ವೇಗದ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿನ ಹರಿವಿನ ವೇಗವು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ಶೈಲಿಯಲ್ಲಿ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ದ್ರವಗಳು ಅಥವಾ ಅನಿಲಗಳ ಹರಿವುಗಳು ಕಾರ್ಡ್ಗಳಂತೆ ಪರಸ್ಪರರ ಮೇಲೆ ಜಾರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಒಂದೇ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ("ದಪ್ಪ" ಅಥವಾ "ಜಿಗುಟುತನ") ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ದ್ರವಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾಗ, ದ್ರವಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಹರಿವುಗಳಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವು. ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವು ಕಡಿಮೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವು ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದು ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ಹರಿವಿನ ವೇಗವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ "ಸಮತಟ್ಟಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ "ಸಮತಟ್ಟಲ್ಲದ" ಹರಿವಿನ ವೇಗವು ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ದ್ರವ/ಅನಿಲಕ್ಕೆ, ಪೈಪ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಬಳಿ ಇರುವ ವೇಗವು ಪೈಪ್ನ ಗೋಡೆಯ ಬಳಿ ಇರುವ ದ್ರವಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ವೇಗದ ವಿತರಣೆಯು ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಗೋಡೆಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ರೆಸಿಡೆನ್ಸ್ ಟೈಮ್ ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಷನ್ (ಆರ್ಟಿಡಿ) ಪೈಪ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ವೇಗವು ಪೈಪ್ನ ಗೋಡೆಯ ಬಳಿಯಿರುವ ದ್ರವಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ವೇಗದ ವಿತರಣೆಯು ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಮತ್ತು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಒಳಹರಿವಿನಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ ಮೂಲಕ ದ್ರವವನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊರಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿವಾಸದ ಸಮಯ ವಿತರಣೆಯ ಗ್ರಾಫ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಕುಹರದೊಂದಿಗಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಇಳಿಜಾರಿನಂತೆ ಕಾಣಬೇಕು. ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ಈ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆಃ t τ/2 ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ E (t) = 0; t τ/2 ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾಗಿದ್ದರೆ E (t) = τ2/2t3. ಗ್ರಾಫ್ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯದ ಇ (ಟಿ) ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಇದು ಕೇವಲ ವಸ್ತುವು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವು ಹೊರಹರಿವನ್ನು ತಲುಪಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಮಯ ಮುಂದುವರೆದಂತೆ ಅದು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್. ಎಫ್. ಆರ್ ಒಳಗೆ ಹರಿಯುವ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ತೊಂದರೆಯಾಗದಂತೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಹರಿಯುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ವೇಗವು ಗೋಡೆಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಾ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ದೂರವಾಗುತ್ತಾ ಹೋದಂತೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಬದಿಯವರೆಗೆ ವಾಸಿಸುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ವಾಸದ ಸಮಯವು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಪಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ, ವೇಗ, ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ರೇಡಿಯಲ್ ಇಳಿಜಾರುಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿವೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿರದ ಇತರ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ಲಗ್ ಫ್ಲೋ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಹರಿವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು ಒಂದು ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದ ವಿವಿಧ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೇಗದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕಳೆದ ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಎಲ್ಎಫ್ಆರ್ನೊಳಗಿನ ಪದಾರ್ಥಗಳ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿವಿಧ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಏಕ-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಎಲ್. ಎಫ್. ಆರ್. ನಲ್ಲಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ಮೀಥೇನ್ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಫ್ಲೋ ಪ್ಲಗ್ ಫ್ಲೋ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಮಾದರಿ ಟರ್ಬುಲೆನ್ಸ್ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ವರ್ಸಸ್ ಟರ್ಬುಲೆಂಟ್ ಫ್ಲೋ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು https://www.youtube.com/watch?v=VOemsoVSPWI ರಾಸಾಯನಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.