Reaksiyon Mühendisliğinin Temel İlkeleri

Reaksiyon kinetiği ile reaktör tasarımını birleştiren Reaksiyon Mühendisliği, birçok kimyasalların üretimi için gerekli olan reaktörün tasarımı ve işletilmesi için gerekli bilgileri temin eder. Reaktör, reaksiyonların gerçekleştirildiği aygıttır ve kimyasal madde üreten tesisin en önemli sürecini oluşturur. Tesisin ekonomik, güvenli ve çevreye uyumlu bir şekilde çalıştırılması, reaktörün seçim ve tasarımına son derecede bağımlıdır. Reaktör tasarımı, kütle ve enerji denkliklerinin, kimyasal kinetik (reaksiyon hız ifadesi vb.) bilgilerin birlikte ele alınması ile elde edilen denklemlerin (çoğu kez differansiyel denklemler) eş anlı çözümlerinden elde edilir. Bunun sonucu olarak bir reaktörün tasarımında öncelikle reaktör tipi ve reaktörde meydana gelen reaksiyonların hız ifadelerini bilmek gerekir. Ayni reaktiflerden değişik katalizör kullanarak farklı ürünler üretilebilmektedir. Bu nedenle reaksiyon mühendisliğinde katalizör geliştirilmesi de oldukça önemli konu olmaktadır. Katalizörün en önemli özelliği, reaksiyon hızını, katalizör kullanılmadığı duruma göre oldukça artırmasıdır. Diğer taraftan enzim ve mikroorganizmalar kullanılarak gerçekleştirilen biyokimyasal reaksiyonların yer aldığı biyoreaktörlerin tasarımları da reaksiyon mühendisliğinde önemli konular arasında yer almaktadır. Reaksiyon Mühendisliğinin temel ilkelerini vermek amacı ile yazılan bu kitapta: • Kimyasal reaksiyonlarda denge, reaksiyon hızının tayini, reaksiyon verimliliği ve seçimlilik, • Katalizörlerin hazırlanması, özelliklerinin tayini, katalitik reaksiyonlarda hız sınırlayan adımlar, katalitik reaksiyonlarda iç ve dış kütle aktarımlarının etkileri, katalizörlerde deaktivasyon, • Kimyasal reaktörlerin seçim kriterleri ve tasarımları, • Biyokimyasal reaksiyonlar, enzim ve mikrobiyal kinetik, biyokimyasal reaksiyonlarda kütle aktarım işlemleri ve biyoreaktör tasarımı, • Reaksiyon Mühendisliği'nde Matlab ve Polymath uygulamaları konuları ele alınmış ve örnek problemlerle okuyucuya reaktör tasarımı için gerekli bilgiler sunulmuştur.