Odabir mikroreaktora

Mikroreaktor s kontinuiranim protokom je uređaj za kontinuiranu reakciju koji postiže učinkovitu masenu i toplinsku pričuvu te intrinzičnu sigurnost kroz konstrukciju uskog kanala. Zahvaljujući tehničkim ažuriranjima i razvoju u posljednjim godinama, kao i državnoj podršci, postao je vrlo očekivana vruća tehnologija širom svijeta. Zahvaljujući svojim izuzetnim sposobnostima masene i toplinske pričuve, mikroreaktori mogu zamijeniti otprilike 30% reaktora koji se trenutno koriste u proizvodnji, značajno skratiti vrijeme reakcije i povećati prinos reakcije. Reakcije poput nitrifikacije i diazotizacije koje u tradicionalnim reaktorima traju dugo i povezane su s visokim rizicima hitno trebaju biti prevedene na mikroreaktore. Posebna konstrukcija kanala na mikrometarskoj razini ne osigurava samo učinkovitu masenu i toplinsku pričuvu, već također postiže intrinzičnu sigurnost reakcije sa zadrtom tekućine jednog reaktora koja iznosi svega nekoliko litara. Dakle, u stvarnoj proizvodnji, kako bismo trebali odabrati model prema vlastitim potrebama? YHChem će vas voditi kroz proces personalizacije sustava mikroreaktora.

Prva faza je istraživačka faza. Tijekom ove faze YHChem će komunicirati s klijentom u vezi informacija i tehnologije kako bi dovršio test izvedivosti. Zatim slijedi faza razvoja. Na temelju testa izvedivosti proces se optimizira i projektira reaktor. Tijekom procesa projektiranja informacije poput tipa reakcije, reaktanata i produkata ključne su za odabir mikroreaktora. Konačna faza je proizvodna faza. Nakon pokretanja probnog rada, svi podaci zadovoljavaju standarde. YHChem će isporučiti kompletni projekt klijentu i dovršiti pripadajuće obuke i servis poslije prodaje.

Najvažnija faza među njima je faza razvoja. Tijekom ove faze tehnički tim YHChema dovršit će odabir i projektiranje mikroreaktora na temelju različitih uvjeta procesa:

1. Materijal opreme:

• Otpornost na koroziju: Hastelloy se koristi za reakcije s jakim kiselinama/lužinama. Sustavi organskih otapala mogu koristiti nehrđajući čelik 316L.
• Propusnost za svjetlost: Fotokemijske reakcije zahtijevaju optičko staklo (kvarc) ili fluoropolimere (poput PFA-a);

Vodljivost topline: Metalni materijali prikladni su za jako egzotermne reakcije, dok se nemetalni materijali (poput silicijum karbida) koriste u izolacijskim situacijama.

2. Veličina kanala:

• Mikron razine (10 do 100 μm): Ima veliki specifični površinski omjer, visoku učinkovitost prijenosa mase i topline te je prikladan za brze reakcije poput sinteze nanočestica. Međutim, ima visok otpor protoka i visoki rizik od začepljenja.
• Submilimetarska razina (100-500 μm): Ravnoteža između učinkovitosti i protoka, prikladna za homogene/heterogene tekućina-tekućina reakcije (poput djelomičnog nitriranja, sulfoniranja itd.), a veličina čestica mora biti manja od jedne trećine unutarnjeg promjera kanala.
• Razina milimetra (>500 μm): Ima nisku otpornost protoka i prikladna je za sustave koji sadrže čvrste tvari (kao što je katalitička hidrogenacija itd.), ali učinkovitost prijenosa mase se smanjuje, pa treba dodati strukturalnu kompenzaciju statičkog miješanja.

3. Oblik kanala:

• Srčani tokokrugovi: Tijekom procesa strujanja materijal se višestruko dijeli i reorganizira, što omogućuje učinkovitu laminarnu difuziju i prikladniji je za brze reakcije poput nitriranja, sulfoniranja i polimerizacije.
• Kanal u obliku romba: Povećava intenzitet turbulencije fluida i prikladan je za viskozne materijale.
• T/Y kanal: Prikladan za sintetske reakcije nanočestica koje stvaraju talog.

4. Način brtvljenja:

• Brtnje: Postoje različiti materijali poput fluorirane gume, perfluoroetra i grafitnih kompozita. Pažljiv odabir potreban je na temelju korozivnih okolinskih uvjeta, temperature, tlaka itd.

Integrirano brtvljenje: Sinteriranje bez tlaka, jednodijelno oblikovanje, prikladno za reakcije pod visokim tlakom, visokoj korozijskoj ili visokoj čistoći.

Gore navedeni su neki važni koraci u procesu odabira mikroreaktora. Nadamo se da će naše dijeljenje biti korisno za vas. Ako imate dodatnih pitanja vezanih uz odabir, slobodno kontaktirajte tehnički tim YHChem-a. Mi ćemo vam pružiti najiskreniju uslugu.