Επιλογή Μικροαντιδραστήρων

Ο συνεχής μικροαντιδραστήρας ροής είναι μια συνεχής διατάξη αντίδρασης που επιτυγχάνει αποτελεσματική μεταφορά μάζας και θερμότητας καθώς και εγγενή ασφάλεια μέσω του σχεδιασμού στενού χανιού ροής. Λόγω των τεχνολογικών ενημερώσεων και εξελίξεων των τελευταίων ετών και της ώθησης που δίνεται από το κράτος, έχει γίνει μια παγκόσμια προσδοκόμενη hot technology. Οι εξαιρετικές δυνατότητες μεταφοράς μάζας και θερμότητας των μικροαντιδραστήρων τους επιτρέπουν να αντικαθιστούν περίπου το 30% των αντιδραστήρων που χρησιμοποιούνται σήμερα στην παραγωγή, μπορούν σημαντικά να μειώσουν τον χρόνο αντίδρασης και να αυξήσουν την απόδοση της αντίδρασης. Αντιδράσεις όπως η νιτρωμένη και η διαζωτίωση, που διαρκούν πολύ καιρό και φέρουν υψηλό κίνδυνο στους παραδοσιακούς αντιδραστήρες, χρήζουν επειγόντως μετατροπής σε μικροαντιδραστήρες. Ο ειδικός σχεδιασμός των χανιών ροής σε επίπεδο μικρομέτρου δεν εξασφαλίζει μόνο αποτελεσματική μεταφορά μάζας και θερμότητας, αλλά επιτυγχάνει και την εγγενή ασφάλεια της αντίδρασης με χωρητικότητα υγρού που φτάνει μέχρι λίγα λίτρα σε έναν μόνο αντιδραστήρα. Έτσι, στην πραγματική παραγωγή, πώς θα πρέπει να επιλέγουμε το μοντέλο βάσει των δικών μας αναγκών; Η YHChem θα σας πάρει μαζί της για να δείτε τη διαδικασία προσαρμογής του συστήματος μικροαντιδραστήρα.

Η πρώτη φάση είναι η φάση έρευνας. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, η YHChem θα επικοινωνήσει με τον πελάτη σχετικά με πληροφορίες και τεχνολογία για να ολοκληρώσει τη δοκιμή εφικτότητας. Στη συνέχεια έρχεται η φάση ανάπτυξης. Με βάση τη δοκιμή εφικτότητας, η διαδικασία βελτιστοποιείται και σχεδιάζεται ο αντιδραστήρας. Κατά τη διαδικασία σχεδίασης, πληροφορίες όπως ο τύπος της αντίδρασης, τα αντιδρώντα και τα προϊόντα είναι κλειδί για την επιλογή του μικροαντιδραστήρα. Η τελική φάση είναι η φάση παραγωγής. Μετά τη δοκιμαστική λειτουργία, όλα τα δεδομένα έχουν πληρούν τα πρότυπα. Η YHChem θα παραδώσει το έργο κλειδί στο χέρι στον πελάτη και θα ολοκληρώσει τη σχετική εκπαίδευση και τη μεταπώληση εξυπηρέτηση.

Η πιο κρίσιμη φάση είναι η φάση ανάπτυξης. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, η τεχνική ομάδα της YHChem θα ολοκληρώσει την επιλογή και τον σχεδιασμό του μικροαντιδραστήρα βάσει διαφόρων συνθηκών της διαδικασίας:

1. Υλικό εξοπλισμού:

• Αντοχή σε διάβρωση: Το Hastelloy προτιμάται για αντιδράσεις με ισχυρά οξέα/βάσεις. Για συστήματα οργανικών διαλυτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανοξείδωτος χάλυβας 316L.
• Διαφάνεια στο φως: Οι φωτοχημικές αντιδράσεις απαιτούν οπτικό γυαλί (π.χ. χαλαζία) ή φθοροπολυμερή (όπως το PFA).

Θερμική αγωγιμότητα: Τα μεταλλικά υλικά είναι κατάλληλα για έντονα εξώθερμες αντιδράσεις, ενώ τα μη μεταλλικά υλικά (όπως το καρβίδιο του πυριτίου) χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μόνωσης.

2. Μέγεθος καναλιού:

• Επίπεδο μικρομέτρου (10 έως 100 μm): Διαθέτει μεγάλη ειδική επιφάνεια, υψηλή απόδοση μεταφοράς μάζας και θερμότητας και είναι κατάλληλο για γρήγορες αντιδράσεις, όπως σύνθεση νανοσωματιδίων. Ωστόσο, παρουσιάζει υψηλή αντίσταση ροής και μεγάλο κίνδυνο εμφράξεων.
• Επίπεδο υποχιλιοστού (100-500 μm): Εξισορροπώντας την απόδοση και την παροχή, είναι κατάλληλο για ομογενείς/ετερογενείς αντιδράσεις υγρού-υγρού (όπως μερική νιτρώση, σουλφονίωση, κ.λπ.), και το μέγεθος των σωματιδίων πρέπει να ελέγχεται ώστε να είναι μικρότερο από το ένα τρίτο της εσωτερικής διαμέτρου του καναλιού.
• Χιλιοστόμετρο επίπεδο (>500 μm): Έχει χαμηλή αντίσταση ροής και είναι κατάλληλο για συστήματα που περιέχουν στερεά (όπως καταλυτική υδρογόνωση, κ.λπ.), ωστόσο η απόδοση μεταφοράς μάζας μειώνεται και απαιτείται προσθήκη στατικής δομής ανάμιξης.

3. Σχήμα αγωγού:

• Καρδιόσχημοι αγωγοί ροής: Κατά τη διαδικασία ροής, το υλικό διαχωρίζεται και ανασυγκροτείται επανειλημμένα, κάτι που μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική στρωτή διάχυση και είναι πιο κατάλληλη για γρήγορες αντιδράσεις όπως νιτρώσεις, σουλφονώσεις και πολυμερισμός.
• Πλαγιότμητος αγωγός: Μπορεί να ενισχύσει την ένταση της τύρβης του ρευστού και είναι κατάλληλος για υλικά υψηλού ιξώδους.
• Τ/Υ αγωγός: Κατάλληλος για την αντίδραση παρασκευής νανοσωματιδίων που δημιουργούν ίζημα.

4. Τρόπος στεγανοποίησης:

• Στεγανώσεις: Υπάρχουν διάφορα υλικά όπως φθοροελαστομερή, πολυφθοροαιθέρας και σύνθετα υλικά γραφίτη. Απαιτείται προσεκτική επιλογή με βάση τις συνθήκες διάβρωσης, τη θερμοκρασία, την πίεση, κ.λπ.

Ενσωματωμένη σφράγιση: Συμπίεση χωρίς πίεση, μονοκόμματη διαμόρφωση, κατάλληλη για αντιδράσεις υψηλής πίεσης, εξαιρετικά διαβρωτικές ή υψηλής καθαρότητας.

Παραπάνω αναφέρονται μερικά σημαντικά βήματα στη διαδικασία επιλογής των μικροαντιδραστήρων. Ελπίζουμε το μοιρασιά μας να σας φανεί χρήσιμη. Αν έχετε οποιαδήποτε άλλη ερώτηση σχετικά με την επιλογή, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με την τεχνική ομάδα της YHChem. Θα σας παρέχουμε την πιο ειλικρινή υποστήριξη.