Dettagli della selezione del reattore

Il reattore, come attrezzatura chiave indispensabile nella produzione industriale moderna, è il vettore principale delle reazioni chimiche. Attraverso un progetto strutturale preciso e una configurazione di parametri, può soddisfare vari requisiti di processo, come mescolanza, dissoluzione, reazione, concentrazione ed evaporazione, ed è ampiamente utilizzato negli settori dei prodotti chimici fini, biotecnologico farmaceutico, alimentare e agricolo, energia rinnovabile e altri. L'articolo precedente ha discusso la selezione iniziale del materiale della vasca di reazione e del sistema di trasferimento termico, ecc. Dopo aver determinato il tipo di reazione e lo scenario di applicazione, si deve procedere con la selezione funzionale.

1. Funzione di mescolamento

Prima di tutto, riguardo alla funzione di mescolamento, diversi tipi di pale corrispondono a diverse situazioni di applicazione. I reattori YHChem offrono un'ampia gamma di tipi di pale per la scelta. Di seguito sono elencati alcuni tipi comuni di pale e le relative situazioni di applicazione:

 Pala impeller:

Ha una struttura semplice e una velocità di rotazione bassa, il che lo rende adatto per mescolare uniformemente e per reazioni di dissoluzione di soluzioni acquose, emulsioni diluite e sospensioni negli industrie farmaceutica e alimentare.

 Elica Impeller:

Le pale hanno una forma elicoidale e il flusso è principalmente assiale. Sono adatte a scenari come la diluizione delle soluzioni e la sospensione di particelle solide che richiedono una mescolanza rapida e un trasferimento di calore, e possono soddisfare i requisiti di circolazione a basso consumo energetico in recipienti di reazione ad alto volume.

 Turbina Impeller:

Il progetto con alta forza di taglio, che include sia flusso radiale che assiale, è adatto per situazioni che richiedono una dispersione ad alta shear come l'emulsificazione (nell'industria cosmetica) e la sospensione solido-liquido (nei nanomateriali), ed è anche applicabile al miscelamento efficiente dei mezzi di coltura cellulari nell'industria farmaceutica.

 Elica a Ancora/Cornice:

Le pale sono in contatto stretto con il muro del reattore, eliminando angoli morti. Sono adatte per materiali ad alta viscosità come la fusione di polimeri e la sintesi di resine, e possono prevenire lo scokking dei materiali pastosi sulle pareti del reattore e la deposizione della pastella.

 Oltre alle tradizionali pale mescolanti, YHChem offre anche emulsificatori, omogenizzatori ultrasuoni e altri accessori come dispositivi mescolanti aggiuntivi per soddisfare le esigenze di processi speciali.

2progettazione della Struttura del Reattore

Nel progettare la struttura base del reattore, si calcola prima il volume totale in base alla quantità di alimentazione e in combinazione con il coefficiente di carico, quindi si ottimizza il rapporto diametro-altezza in base alla viscosità del materiale.

Bassa viscosità (<500cP) : rapporto diametro-altezza 1:1.5 a 1:2 (migliora l'efficienza di mescolamento assiale);

Alta viscosità (>5000cP) : rapporto diametro-altezza 1:1 a 1:1.5 (riduzione delle zone morte di mescolamento).

 In secondo luogo, c'è il calcolo della resistenza dell'asse e del potere:

Formula di coppia: T=K_T·ρ·N²·D^5, dove N è la velocità di rotazione (giri al secondo) e D è il diametro del passo (m). I materiali ad alta viscosità richiedono un aumento del ridondanza di potenza (fattore di sicurezza 1.5-2);

Progettazione del diametro assiale: d≥(16T/πτ)^(1/3). Il valore dello sforzo tagliante τ deve tener conto dell'effetto di fatica causato dalla viscosità (ad esempio, τ≤80MPa per l'acciaio inossidabile 316L).

 Infine, ci sono alcune ottimizzazioni dettagliate:

Per materiali ad alta viscosità, si dovrebbe adottare una valvola di scarico senza angoli morti (con un diametro di uscita di ≥100mm) e un angolo di inclinazione di ≥30° per evitare residui.

La posizione della manica del termometro dovrebbe evitare l'area ad alta taglio (a più di 0,3-D dalla pala di mescolamento, dove D è il diametro della pala (ml)).

3funzione di Controllo della Temperatura

La selezione di un sistema di controllo della temperatura include principalmente i requisiti per le velocità di riscaldamento e raffreddamento e le esigenze di raffreddamento e calore del processo reattivo. I prodotti di controllo termico ad alta temperatura standard YHChem possono fornire un controllo della temperatura da temperatura ambiente fino a un massimo di 300℃, con una capacità di riscaldamento fino a 60kw. I prodotti a bassa temperatura possono fornire una temperatura minima di -120℃, con una capacità di raffreddamento fino a 78kw e una precisione di controllo della temperatura di ±0,5℃.

 Inoltre, potresti avere anche altri requisiti come la pulizia all'interno del reattore, il monitoraggio dei parametri, la protezione antiesplosione, la ventilazione, l'archiviazione dei dati, l'esportazione o il controllo esterno, ecc. Questi requisiti verranno soddisfatti da alcuni accessori aggiuntivi. Devi contattare i venditori o gli ingegneri pre-vendita di YHChem, che li personalizzeranno per te in base alle tue esigenze specifiche e alla loro ricca esperienza professionale.