Fotokemijske reakcije u mikroreaktorima

undergraduate thesis

• Title (english): Photochemical reactions in microreactors
• Author: Tomislav Jozinović
• Mentor: Bruno Zelić (mentor)
• Committee member: Bruno Zelić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Anita Šalić (član povjerenstva)
• Committee member: Irena Škorić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2020-09-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Chemical Engineering

Abstract

Mikroreaktori su vrsta reaktora koja u posljednjih nekoliko godina doživljava veliku primjenu u kemijskoj procesnoj industriji i koju, za razliku od klasičnih reaktora, karakterizira red veličine od nekoliko mikrometara do nekoliko milimetara. Pored mikroreaktora, osim konvencionalnih mezo- i makroreaktora sve više se koriste nanoreaktori i milireaktori. Strukturna jedinica svakoga mikroreaktora su mikrokanali čija duljina može biti od nekoliko milimetara do nekoliko desetaka centimetara. Ove reaktorske sustave karakterizira dobar prijenos tvari i/ili topline, prvenstveno zbog velikog omjera između površine i volumena reaktora. Protok u takvim sustavima je većinom laminaran, a materijal od kojega su izrađeni obično ovisi o njihovoj primjeni. Jedna od glavnih prednosti provođenja eksperimenata u mikroreaktorskim sustavima je svakako sigurnost prilikom provođenja procesa jer takvi sustavi rijetko mogu dovesti do problema u radu, dok je njihov najveći nedostatak mali kapacitet, ali taj nedostatak se može prevladati serijskim ili paralelnim povezivanjem mikroreaktora. Posljednjih desetljeća heterogenim fotokemijskim reakcijama u mikroreaktorskim sustavima je posvećeno mnogo pažnje jer se pomoću čiste i dostupne energije sunčeve svjetlosti mogu pokretati reakcijski sustavi koji će proizvesti čistije i ekološki prihvatljivije produkte. Takve se reakcije obično provode u višefaznim reaktorima kako bi se dispergirao ili imobilizirao čvrsti fotokatalizator koji je u kontaktu s reaktantom. U takvim višefaznim mikroreaktorskim sustavima dolazi do jednostavnog i učinkovitog prijenosa kapljevine ili plina povezanog s kratkim difuzijskim putevima što je temelj provedbe kemijskih reakcija u protočnim sustavima.

Abstract (english)

Microreactors are the type of reactors that have been greatly used in chemical process industry in last couple of years. As oppose to classical reactors they have sizes of a few millimeters to a few micrometers. Aside from microreactors there are also nanoreactors and millireactors. The structural unit of each microreactor are the microchannels whose dimensions are exceedingly small. These kind of reactor systems show the good properties of mass and/or heat transport, foremost because of a big ratio between surface and volume of reactors. The flow in these systems is mostly laminar, and the material of which they are made mostly depends on their use. One of the main advantages of doing experiments in microreactor systems is certainly the safety in running the process itself, because those kinds of process can rarely bring to problems in work, while their biggest disadvantage is their small capacity, but that disadvantage can be overcome by series or parallel connection of microreactors. In last couple of decades, a lot of attention is given to heterogeneous photochemical reactions in microreactor systems, because one can create purer and ecologically more acceptable products using only pure solar energy. Those kinds of reactions are done in multiphase reactors in order to disperse or immobilise solid photocatalyst that is in contact with reactant. In those multiphase microreactor systems, comes to a simple and effective transport of liquid and gas with short diffusion pathways, which becomes the foundation of reactions in flow systems.

• Keywords: mikroreaktor; fotokatalizator; fotokemijska reakcija; protočni sustavi
• Keywords (english): microreactor; photocatalyst; photochemical reaction; flow systems
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:678853
• Study programme: Title: Chemical Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-04 09:53:35