Избор на микро-реактори

Микрореакторът с непрекъснат поток е устройство за непрекъсната реакция, което осигурява ефективен масообмен и топлообмен и вродена безопасност чрез дизайн с узко канализационно течение. Поради технологичните обновявания и развитие през последните години и подтикване от държавата, той се превърна в гореща технология, която предизвиква голям интерес по света. Благодарение на високо ефективните си способности за масообмен и топлообмен, микрореакторите могат да заменят приблизително 30% от използваните в момента реактори в производството и значително да съкратят времето на реакцията и да увеличат добива ѝ. Реакции като нитриране и диазотизация, които в традиционни реактори отнемат много време и съдържат висок риск, спешно трябва да бъдат преобразени в микрореактори. Специалният дизайн на канала за течение на микрометрово ниво не само гарантира ефективен масообмен и топлообмен, но и осигурява вродена безопасност на реакцията с капацитет за задържане на течност от само няколко литра в единичен реактор. Следователно, при реалното производство, как всъщност трябва да изберем модела според собствените си нужди? YHChem ще ви запознае с процеса на персонализация на системата на микрореактора.

Първият етап е фазата на проучване. През тази фаза YHChem ще комуникира с клиента относно информация и технологии, за да приключи теста за изпълнимост. Следва етапът на развитие. Въз основа на теста за изпълнимост процесът се оптимизира и се проектира реакторът. По време на процеса на проектиране информация като типа реакция, реагентите и продуктите е ключова за избора на микро-реактора. Последният етап е производствената фаза. След пусковия период всички данни отговарят на стандартите. YHChem ще предаде цялостния проект на клиента и ще осъществи съответното обучение и сервизно обслужване.

Най-важният етап сред тях е етапът на развитие. На този етап техническият екип на YHChem ще извърши избора и проектирането на микро-реактора въз основа на различните условия на процеса:

1. Материал на оборудването:

• Корозионна устойчивост: Хастелой е предпочитан за силни киселинно/алкални реакции. Системи с органични разтворители могат да използват неръждаема стомана 316L.
• Пропускливост на светлина: Фотохимичните реакции изискват оптично стъкло (кварц) или флуорополимери (като PFA);

Топлопроводимост: Металните материали са подходящи за силно екзотермични реакции, докато неметални материали (като карборунд) се използват в изолационни условия.

2. Размер на канала:

• На микронно ниво (10 до 100 μm): Има голяма специфична повърхност, висока масова и топлинна ефективност и е подходящ за бързи реакции като синтез на наночастици. Въпреки това има високо съпротивление на поток и висок риск от запушване.
• На субмилиметрово ниво (100-500 μm): Балансиране на ефективност и пропускливост, подходящ за хомогенни/хетерогенни течност-течност реакции (като частично нитриране, сулфониране и др.), а размерът на частиците трябва да се контролира така, че да е по-малък от една трета от вътрешния диаметър на канала.
• На милиметрово ниво (>500 μm): Има ниско съпротивление на потока и е подходящ за системи, съдържащи твърди вещества (като каталитично хидриране и др.), но ефективността на масопереноса намалява и трябва да се добави компенсация чрез статична смесителна структура.

3. Форма на канала:

• Сърцевидни канали за течение: В процеса на течението материала се разделя многократно и прегрупира, което позволява ефективна ламинарна дифузия и е по-подходящо за бързи реакции като нитриране, сулфониране и полимеризация.
• Ромбоидни канали: Увеличават интензивността на турбуленцията на флуида и са подходящи за високо вискозни материали.
• Т-/Y-канал: Подходящ за синтезни реакции при получаването на наночастици, при които се образува утайка.

4. Начин на уплътняване:

• Уплътнения: Материалите са различни – флуоркатарам, перфлуороетер и графитни композити. Изборът изисква грижливо преценяване според условията на корозия, температурата, налягането и др.

Интегрирано уплътняване: Спечатване без налягане, формоване в един кусур, подходящо за реакции при високо налягане, висока корозия или висока чистота.

Гореспоменатите са някои важни стъпки в процеса на избор на микрореактори. Надяваме се споделената информация да ви бъде полезна. Ако имате допълнителни въпроси относно избора, не се колебайте да се свържете с техническия екип на YHChem. Ще ви предоставим най-искреното обслужване.