Pemilihan Microreaktor

Reaktor mikro aliran kontinu adalah perangkat reaksi kontinu yang mencapai transfer massa dan panas yang efisien serta keselamatan intrinsik melalui desain saluran aliran sempit. Karena pembaruan dan pengembangan teknologi dalam beberapa tahun terakhir serta dorongan dari pemerintah, reaktor ini telah menjadi teknologi panas yang sangat dinantikan di seluruh dunia. Kemampuan transfer massa dan panas yang sangat efisien dari reaktor mikro memungkinkan mereka menggantikan sekitar 30% reaktor yang saat ini digunakan dalam produksi, serta secara signifikan memperpendek waktu reaksi dan meningkatkan hasil reaksi. Reaksi seperti nitrifikasi dan diazotisasi yang memakan waktu lama dan memiliki risiko tinggi pada reaktor konvensional sangat membutuhkan transformasi ke reaktor mikro. Desain saluran aliran khusus pada tingkat mikrometer tidak hanya memastikan transfer massa dan panas yang efisien, tetapi juga mewujudkan keselamatan intrinsik reaksi dengan kapasitas cairan yang dapat disimpan dalam satu reaktor hanya beberapa liter saja. Jadi, dalam produksi nyata, bagaimana kita harus memilih model berdasarkan kebutuhan sendiri? YHChem akan membawa Anda melihat proses kustomisasi sistem reaktor mikro.

Tahap pertama adalah fase penelitian. Pada tahap ini, YHChem akan berkomunikasi dengan klien mengenai informasi dan teknologi untuk menyelesaikan uji kelayakan. Selanjutnya adalah tahap pengembangan. Berdasarkan uji kelayakan tersebut, proses akan dioptimalkan dan reaktor dirancang. Selama proses perancangan, informasi seperti jenis reaksi, reaktan, dan produk menjadi kunci dalam pemilihan mikroreaktor. Tahap terakhir adalah fase produksi. Setelah uji coba operasional awal, seluruh data telah memenuhi standar. YHChem akan menyerahkan proyek turnkey kepada pelanggan dan menyelesaikan pelatihan serta layanan purnajual yang terkait.

Tahap yang paling penting di antara semuanya adalah fase pengembangan. Pada tahap ini, tim teknis YHChem akan menyelesaikan pemilihan dan perancangan mikroreaktor berdasarkan berbagai kondisi dari proses tersebut:

1. Material peralatan:

• Ketahanan korosi: Hastelloy dipilih untuk reaksi asam/basa kuat. Sistem pelarut organik dapat menggunakan baja tahan karat 316L.
• Transmitansi cahaya: Reaksi foto kimia memerlukan kaca optik (kuarsa) atau fluoropolimer (seperti PFA);

Konduktivitas termal: Bahan logam cocok untuk reaksi yang sangat eksotermis, sedangkan bahan non-logam (seperti silikon karbida) digunakan dalam kondisi isolasi.

2. Ukuran saluran:

• Tingkat mikron (10 hingga 100 μm): Memiliki luas permukaan spesifik yang besar, efisiensi perpindahan massa dan panas yang tinggi, cocok untuk reaksi cepat seperti sintesis nanopartikel. Namun, memiliki hambatan aliran tinggi dan risiko penyumbatan tinggi.
• Tingkat sub-milimeter (100-500 μm): Menyeimbangkan efisiensi dan fluks, cocok untuk reaksi homogen/heterogen cair-cair (seperti nitrifikasi sebagian, sulfonasi, dll.), dan ukuran partikel perlu dikontrol kurang dari sepertiga diameter dalam saluran.
• Tingkat milimeter (>500 μm) : Memiliki hambatan alir yang rendah dan cocok untuk sistem berisi padatan (seperti hidrogenasi katalitik, dll.), tetapi efisiensi perpindahan massa menurun, sehingga perlu ditambahkan struktur pengganti campuran statis.

3. Bentuk saluran:

• Saluran aliran berbentuk jantung: Selama proses aliran, material terus-menerus terbagi dan tersusun ulang, sehingga dapat mencapai difusi lapisan yang efisien dan lebih cocok untuk reaksi cepat seperti nitrifikasi, sulfonasi, dan polimerisasi.
• Saluran belah ketupat: Dapat meningkatkan intensitas turbulensi fluida dan cocok untuk bahan berviskositas tinggi.
• Saluran T/Y: Cocok untuk reaksi persiapan nanopartikel yang menghasilkan endapan.

4. Metode penyegelan:

• Segel: Terdapat berbagai macam bahan seperti fluororubber, perfluoroeter, dan bahan komposit grafit. Pemilihan harus dilakukan secara hati-hati berdasarkan kondisi korosi lingkungan, suhu, tekanan, dll.

Penyegelan terintegrasi: Sintering tanpa tekanan, pencetakan satu bagian, cocok untuk reaksi bertekanan tinggi, korosif tinggi atau kemurnian tinggi.

Di atas adalah beberapa langkah penting dalam proses pemilihan mikroreaktor. Kami berharap sharing kami dapat memberikan manfaat bagi Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan lain mengenai pemilihan, jangan ragu untuk menghubungi tim teknis YHChem. Kami akan memberikan pelayanan yang tulus kepada Anda.