Details der Reaktorauswahl

Der Reaktor, als unverzichtbares Schlüsselfertigungsmittel in der modernen Industrie, ist der Kernträger chemischer Reaktionen. Durch präzise Strukturkonzeption und Parameterkonfiguration kann er verschiedene Prozessanforderungen wie Mischen, Auflösen, Reagieren, Verdichten und Verdampfen erfüllen und wird in den Bereichen Feinchemikalien, Biopharmazeutika, Lebensmittel und Landwirtschaft sowie Neuer Energie usw. weit verbreitet eingesetzt. Der vorherige Artikel behandelte die anfängliche Auswahl des Werkstoffes des Reaktorgefäßes und des Wärmetauscher-Systems etc. Nach Bestimmung des Reaktionstyps und der Anwendungssituation sollte eine funktionale Auswahl vorgenommen werden.

1. Rühr-Funktion

Zunächst bezüglich der Rührfunktion: Verschiedene Arten von Rührblättern entsprechen unterschiedlichen Anwendungsszenarien. YHChem-Reaktoren bieten eine breite Palette an Rührblatttypen zur Auswahl. Im Folgenden werden einige gängige Rührblatttypen und deren Anwendungsfälle aufgelistet:

 Paddle-Rührer:

Es hat eine einfache Struktur und eine niedrige Drehzahl, wodurch es für gleichmäßige Misch- und Lösungsreaktionen von Wasserlösungen, verdünnten Emulsionen und Suspensionen in der Pharmaindustrie und der Lebensmittelindustrie geeignet ist.

 Propeller-Schaufel:

Die Schaufeln haben eine helikale Form und ermöglichen hauptsächlich axialen Fluss. Sie sind für Szenarien wie Lösungsdilution und Aufhängung von Feststoffpartikeln geeignet, die schnelle Mischung und Wärmeübertragung erfordern, und können Niedrigenergie-Zirkulationsanforderungen in großen Reaktoren erreichen.

 Turbine-Schaufel:

Das hochwertige Scherkräfte-Design mit sowohl radialen als auch axialen Strömungen ist für Situationen geeignet, die eine hohe Scherdispersion erfordern, wie die Emulgierung (in der Kosmetikindustrie) und die Feststoff-Flüssigkeits-Aufhängung (in Nanomaterialien), und wird auch für die effiziente Mischung von Zellkulturmedien in der Pharmaindustrie eingesetzt.

 Anker/Rahmen-Rührer:

Die Schaufeln befinden sich in engem Kontakt mit der Reaktorwand, was tote Ecken vermeidet. Sie sind für hochviskose Materialien wie Polymer-Schmelzen und Harzsynthese geeignet und können das Anbacken von Pastematerialien an der Reaktorwand sowie die Abscheidung von Schlämmen verhindern.

 Neben traditionellen Rührblättern bietet YHChem auch Emulsionsgeräte, ultraschallbasierte Homogenisatoren und andere Zusatzkomponenten als zusätzliche Rührvorrichtungen an, um den Anforderungen spezieller Prozesse gerecht zu werden.

2. Design der Reaktorstruktur

Beim Entwurf der grundlegenden Reaktorstruktur wird zunächst das Gesamtvolumen auf Basis der Füllmenge berechnet und in Kombination mit dem Beladungskoeffizienten ermittelt, danach wird das Durchmesser-zu-Höhe-Verhältnis gemäß der Viskosität des Materials optimiert.

Niedrige Viskosität (<500cP): Durchmesser-Höhe-Verhältnis 1:1.5 bis 1:2 (verbessert die Wirksamkeit des axialen Mischens);

Hohe Viskosität (>5000cP): Durchmesser-Höhe-Verhältnis 1:1 bis 1:1.5 (Verminderung von Mischungs-Totenwinkeln).

 Zweitens gibt es die Berechnung der Wellstärke und Leistung:

Drehmomentformel: T=K_T·ρ·N²·D^5, wobei N die Drehzahl (U/s) und D das Schrittdurchmesser (m) ist. Hochviskose Materialien erfordern eine Erhöhung der Leistungsreserve (Sicherheitsfaktor 1,5-2);

Achsendurchmesser-Design: d≥(16T/πτ)^(1/3). Der Wert der Scherspannung τ sollte den durch Viskosität verursachten Ermüdungseffekt berücksichtigen (zum Beispiel, τ≤80MPa für 316L Edelstahl).

 Schließlich gibt es einige detaillierte Optimierungen:

Für hochviskose Materialien sollte ein Entlüftungsventil ohne tote Ecken (mit einem Durchmesser von ≥100mm) und einem Neigungswinkel von ≥30° verwendet werden, um Rückstände zu vermeiden.

Die Position der Thermometerhülle sollte den Hochschermengebieten ausweichen (mehr als 0,3-D vom Rührer entfernt, wobei D der Rührerdurchmesser ist (ml)).

3temperaturregelungsfunktion

Die Auswahl eines Temperaturregelungssystems umfasst hauptsächlich die Anforderungen an Heiz- und Kühlraten sowie die Kühl- und Heizanforderungen des Reaktionsprozesses. Die Hochtemperatur-Regelungsprodukte von YHChem Standard bieten eine Temperaturregelung von Raumtemperatur bis zu maximal 300℃ mit einer Heizleistung von bis zu 60kw. Die Niedertemperatur-Produkte können eine Mindesttemperatur von -120℃ liefern, mit einer Kühlleistung von bis zu 78kw und einer Temperaturregelsgenauigkeit von ±0,5℃.

 Darüber hinaus können Sie eventuell Anforderungen wie Reinigung im Inneren des Reaktors, Parameterüberwachung, explosionssicher, Ventilierung, Datenspeicherung, Export oder externe Steuerung usw. haben. Diese Anforderungen werden durch einige zusätzliche Zubehörerfüllt. Sie müssen sich mit den Verkaufs- oder Vorverkaufsingenieuren von YHChem in Verbindung setzen, die diese für Sie auf Basis Ihrer spezifischen Bedürfnisse und ihrer reichen Berufserfahrung anpassen werden.