En flödesreaktor är en kemisk process där råmaterial tillsätts till ett reaktionskärl, vanligtvis en serie rör, för att skapa produkter kontinuerligt. Detta skiljer sig från en batchprocess, där allt material tillsätts och reageras, sedan avlägsnas och bearbetas. Flödesreaktioner fortsätter så länge som råmaterial tillsätts i ena änden, och kan användas för både vätskor och gaser.
Utformningen av en flödesreaktor är vanligtvis en serie rör inuti ett temperaturkontrollerat skal. Värme eller kylvätska kan tillsättas till skalet för att ge temperaturkontroll av reaktionen inuti rören. Reaktorn kan konstrueras av metaller, plaster eller kompositer efter behov för att förhindra att råvarorna angriper den.
Rörkonstruktioner för en flödesreaktor kan variera mycket beroende på de önskade reaktionerna. Sällan är rören tomma, eftersom blandning inte sker i tomma rör; materialen förblir separerade inuti rören och reagerar inte. Spolar av mindre rör, små former som kallas packning eller interna barriärer som kallas bafflar används alla för att blanda reaktanterna, eller råmaterialen, tillsammans.
Att placera lindade rör inuti en flödesreaktor kan hjälpa till med blandning eller värmeöverföring. Spolar lägger till avstånd för kemikalierna att färdas i reaktionssektionen, vilket ger mer tid för den kemiska processen att inträffa. Värme- eller kylvätskor kan också finnas inuti spolarna, med reaktanterna utanför, för bättre temperaturkontroll. Rörstorlek, som ändrar den inre diametern eller tvärsnittet, kan varieras för att ändra reaktantflödeshastigheter.
Rör kan packas med olika material utifrån vilka reaktioner som behövs. Vissa kemikalier kräver en katalysator, ett material som påskyndar reaktioner utan att förbrukas i processen. Katalysatorer kan tillsättas till keramiska glaspärlor eller andra material och packas i rören. Icke-katalysatorpackning kan också användas för att hjälpa till att blanda reaktanterna, vilket ofta behövs om värme eller kylning appliceras på utsidan av rören. Utan blandning blir materialet närmast rörväggarna för varmt eller kallt, vilket påverkar produktkvaliteten.
Bafflar kan variera mycket i design, men alla hjälper till att blandas genom att skapa virvlar eller virvlar av turbulens inuti röret. De kan vara lager av nät installerade i rören, eller spår bearbetade i rörväggarna. Katalysatorer kan också beläggas på baffelytor, vilket ger reaktionskontroll förutom blandning.
Flödesreaktorkonstruktionen tar också hänsyn till kemikaliernas reaktionshastighet. Förflyttningen av kemikalier genom alla rör måste vara densamma, annars kan den färdiga produktkvaliteten skilja sig från varje rör. Att designa flödeshastigheterna för att uppnå pluggflödesförhållanden säkerställer en konsekvent produkt. Pluggflöde är ett kännetecken för rördesign och flödeshastighetskontroll där tiden som reaktanterna spenderar i reaktorn är densamma oavsett vilket rör som observeras.