تفاصيل اختيار المفاعل

يعتبر المفاعل، كجهاز أساسي لا غنى عنه في الإنتاج الصناعي الحديث، حامل النواة لتفاعلات كيميائية. من خلال تصميم دقيق للهيكل وتكوين المعلمات، يمكنه تلبية متطلبات العمليات المختلفة مثل الخلط، الذوبان، التفاعل، التركيز والتبخر، ويُستخدم على نطاق واسع في الكيماويات الدقيقة، الأدوية البيولوجية، الغذاء والزراعة، الطاقة الجديدة وغيرها من الصناعات. ناقشت المقالة السابقة اختيار المواد الأولي للمحطة التفاعلية وأنظمة نقل الحرارة وما إلى ذلك. بعد تحديد نوع التفاعل والسيناريوهات التطبيقية، يجب إجراء الاختيار الوظيفي.

1. وظيفة التحريك

أولاً، بالنسبة لوظيفة التحريك، فإن أنواع مختلفة من شفرات التحريك تتوافق مع سيناريوهات تطبيقية مختلفة. يوفر مفاعلات YHChem مجموعة واسعة من أنواع شفرات التحريك للاختيار. فيما يلي قائمة ببعض أنواع شفرات التحريك الشائعة والسيناريوهات المناسبة لها:

 شفرة التحريك:

لديه بنية بسيطة وسرعة دوران منخفضة، مما يجعله مناسبًا لخلط المحلول المائي وتفاعلات التحلل بالذوبان بشكل متجانس، وكذلك لخلط المستحلبات والتعليقات المخففة في صناعتي الدواء والأغذية.

 ملف اللوحة الدافعة:

تتميز الشفرات بشكل حلزوني وتتدفق بشكل رئيسي محوريًا. وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب خلط سريع ونقل حراري مثل تخفيف الحلول وتعليق الجزيئات الصلبة، ويمكنها تحقيق متطلبات الدورة باستهلاك طاقة منخفض في الأوعية التفاعلية الكبيرة الحجم.

 ملف التوربين:

التصميم ذو القوة القص العالية الذي يشمل التدفق الشعاعي والمحوري معًا مناسب للحالات التي تحتاج إلى تشتت قوي مثل التمثيل (في صناعة التجميل) وتعليق المواد الصلبة-السائلة (في النانومواد)، وهو أيضًا مناسب لخلط وسائط زراعة الخلايا بكفاءة في صناعة الدواء.

 المروحة المرفقة/الإطار:

تلامس الألواح جدران المفاعل عن كثب، مما يم التخلص من الزوايا الميتة. إنها مناسبة للمواد ذات اللزوجة العالية مثل ذوبان البوليمر وتصنيع الراتنج، ويمكنها منع تكتل المواد المعجونية على جدران المفاعل وترسب المعلقات.

 بالإضافة إلى المراوح التقليدية للتحريك، توفر YHChem أيضًا مُحلّيات ومتجانسات فوق صوتية وغيرها من الملحقات كأجهزة تحريك إضافية لتلبية احتياجات العمليات الخاصة.

2تصميم هيكل المفاعل

عند تصميم الهيكل الأساسي للمفاعل، يتم حساب الحجم الإجمالي أولاً بناءً على كمية التغذية ودمج معامل الحمل، ثم يتم تحسين نسبة القطر إلى الارتفاع وفقًا للزوجة المادة.

اللزوجة المنخفضة (<500cP): نسبة القطر إلى الارتفاع 1:1.5 إلى 1:2 (تعزز كفاءة خلط المحور);

اللزوجة العالية (>5000cP): نسبة القطر إلى الارتفاع 1:1 إلى 1:1.5 (تقليل الزوايا الميتة للخلط).

 ثانيًا، يوجد حساب قوة وطاقة العمود:

صيغة العزم: T=K_T·ρ·N²·D^5، حيث N هي سرعة الدوران (دورات في الثانية) و D هو القطر المائل (متر). المواد ذات اللزوجة العالية تحتاج إلى زيادة الفائض الطاقي (عامل السلامة 1.5-2);

تصميم القطر المحوري: d≥(16T/πτ)^(1/3). يجب أخذ قيمة الإجهاد القصوي τ بعين الاعتبار تأثير التعب الناتج عن اللزوجة (على سبيل المثال، τ≤80MPa للفولاذ المقاوم للصدأ من نوع 316L).

 أخيرًا، هناك بعض التحسينات التفصيلية:

للمواد ذات اللزوجة العالية، يجب اعتماد صمام تصريف بدون زوايا ميتة (بقطر منفذ ≥100 مم) وزاوية ميل ≥30° لتجنب وجود بقايا.

يجب أن تكون موقع غطاء الميزان الحراري بعيدًا عن منطقة القص العالية (أكثر من 0.3-D بعيدًا عن الدافع المحرّك، حيث D هو قطر الدافع (مل)).

3وظيفة التحكم في درجة الحرارة

تشمل متطلبات اختيار نظام التحكم في درجة الحرارة الاحتياجات المتعلقة بمعدلات التسخين والتبريد والمتطلبات التبريد والتسخين للعملية الكيميائية. يمكن للمنتجات القياسية لتحكم درجة الحرارة العالية من YHChem توفير التحكم في درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة حتى الحد الأقصى 300℃، مع قدرة تسخين تصل إلى 60 كيلووات. يمكن للمنتجات منخفضة الحرارة توفير درجة حرارة أدنى تصل إلى -120℃، مع قدرة تبريد تصل إلى 78 كيلووات ودقة تحكم في درجة الحرارة ±0.5℃.

 بالإضافة إلى ذلك، قد يكون لديك أيضًا متطلبات مثل تنظيف داخل المفاعل، مراقبة المعاملات، مقاومة الانفجارات، التهوية، تخزين البيانات، التصدير أو التحكم الخارجي، وما إلى ذلك. سيتم تنفيذ هذه المتطلبات بواسطة بعض الملحقات الإضافية. تحتاج إلى التواصل مع فريق المبيعات أو المهندسين قبل البيع في YHChem، الذين سيقومون بتخصيصها لك بناءً على احتياجاتك المحددة وخبرتهم العملية الغنية.