رآکتور شیمیایی یا واکنشگاه شیمیایی وسیله‌ای است که در آن واکنش‌های شیمیایی انجام می‌شود و طی آن مواد اولیهٔ خام به محصولات تبدیل می‌شوند.

طراحی و بهره‌برداری از رآکتورهای شیمیایی از جمله مهم‌ترین وظایف متخصصین صنایع شیمیایی از جمله مهندسین شیمی است. طراحی رآکتور شیمیایی نیازمند شناخت درست از واکنش شیمیایی انجام گرفته در رآکتور است و برای این منظور تسلط بر علومی چون ترمودینامیک شیمیایی، سینتیک شیمیایی و ریاضیات ضروری است.

رآکتورهای شیمیایی می‌توانند در ابعاد بزرگ و برای مصارف صنعتی یا در ابعاد کوچک جهت کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی ساخته و تولید شوند. همچنین جنبه‌های اقتصادی نیز بر طراحی بهینهٔ رآکتور تأثیرگذار است. از جمله صرف هزینهٔ کمتر برای طراحی رآکتور کاراتر و کوچکتر، صرف انرژی کمتر برای تولید محصول بیشتر، رساندن مواد اولیه به بیشترین درصد تبدیل و بالا بردن راندمان فرایند و … .

در طراحی رآکتورها پارامترهای زیادی از جمله:زمان اقامت()، حجم(V)، دما(T)، فشار(P)، غلظت گونه‌های شیمیایی(C_۱,C_۲,C_۳,… ,C_n)، ضریب انتقال حرارت (U, h)، سرعت واکنش (r) و … ، دخالت دارند. رآکتورهای شیمیایی بر اساس نوع واکنش و موارد کاربرد در اشکال مختلف و با جزئیات خاص طراحی می‌شوند که پیچیدگی آن‌ها را زیاد می‌کند. اما می‌توان رآکتورها را در چند دستهٔ بزرگ و کلی از جمله رآکتورهای پیوسته و ناپیوسته، رآکتورها سیال بستر یا ثابت بستر، رآکتورهای لوله‌ای و مخزنی یا رآکتورهای همگن و ناهمگن، طبقه‌بندی کرد. رفتار رآکتورها معمولاً با معادلاتی موسوم به معادلهٔ رآکتور مطرح می‌شود که برای گونه‌های مختلف رآکتور متفاوت بوده و رابطهٔ ریاضیاتی بین پارامترهای مؤثر در رآکتور را بیان می‌کند.

فهرست مطالب:

فصل ۱- مروری بر مهندسی واکنش های شیمیایی

بخش ۱: واکنش های همگن در راکتورهای ایده آل

فصل ۲- سینتیک واکنش های همگن

فصل ۳- تفسیر داده های راکتور ناپیوسته

فصل ۴- مقدمه ای بر طراحی راکتور

فصل ۵- راکتورهای ایده آل برای واکنش منفرد

فصل ۶- طراحی واکنش های منفرد

فصل ۷- طراحی واکنش های موازی

فصل ۸- واکنش های چندگانه

فصل ۹- اثرات دما و فشار

فصل ۱۰- انتخاب نوع راکتور مناسب

بخش ۲: الگوهای جریان، تماس، و جریان غیر ایده آل

فصل ۱۱- مبانی جریان غیر ایده آل

فصل ۱۲- مدل های تقسیمی

فصل ۱۳- مدل های پراکندگی

فصل ۱۴- مدل های راکتورهای سری

فصل ۱۵- مدل جابجایی برای جریان آرام

فصل ۱۶- اختلاط، تفکیک و RTD

بخش ۳: واکنش های کاتالیست شده با جامدات

فصل ۱۷- واکنش های ناهمگن – مقدمه

فصل ۱۸- واکنش های کاتالیست شده با جامدات

فصل ۱۹- راکتور کاتالیستی با بستر ثابت

فصل ۲۰- راکتورهایی با کاتالیست معلق جامد، راکتورهای بستر سیال با انواع مختلف

فصل ۲۱- غیر فعال کردن کاتالیست ها

فصل ۲۲- واکنش های G/L بر روی کاتالیست جامد: بسترهای آهسته، راکتورهای دوغابی، بسترهای سیال سه فازی

بخش ۴: سیستم های غیر کاتالیستی

فصل ۲۳- واکنش های سیال – سیال: سینتیک ها

فصل ۲۴- واکنش های سیال – سیال: طراحی

فصل ۲۵- واکنش های سیال – ذرات: سینتیک ها

فصل ۲۶- واکنش های سیال – ذرات: طراحی

بخش ۵: سیستم های واکنشی بیوشیمیایی

فصل ۲۷- تخمیر آنزیمی

فصل ۲۸- تخمیر میکروبی – مقدمه و نگاه کلی

فصل ۲۹- تخمیر میکروبی محدود کننده سوبستره

فصل ۳۰- تخمیر میکروبی محدود کننده محصول

این حل مسائل شامل جواب مسائل فرد می باشد.