反応容器装置の概要と基本的な選択方法

反応器は、現代工業生産において欠かせない主要な設備であり、化学反応のコアとなる担体です。精密な構造設計とパラメータ設定により、攪拌、溶解、反応、濃縮、蒸発などの様々なプロセス要件を満たし、ファインケミカル、バイオ医薬品、食品・農業、新エネルギーなどの分野で広く使用されています。YHChemは、構造的な構成、機能的特性、選択原則など各方面から反応器の技術的特徴を体系的に分析し、段階を追って選定を完了するためのガイドを提供します。

Ⅰ. 反応器の基本構造と動作原理

伝統的な反応器は7つのコアコンポーネントで構成されています：

1. 反応器本体と反応器カバー：主な容器は通常、円筒形に設計されており、上面のフランジが取り外し可能な反応器カバーに接続されています。工業用グレードの反応器本体の壁厚は作動圧力に基づいて計算され、内部の研磨精度は材料の残留を減らすためにRa≤0.4μmに達する必要があります。

2. 熱伝達システム：

・ジャケット型：外層には熱媒油または蒸気を供給します。大きな熱伝達面積を持っていますが、相対的に低い熱効率（約60%）です。

・コイル型：組み込みの螺旋金属管で、急速な温度上昇と冷却に適しています（温度差の変化率は最大5℃/分）

3. 搅拌装置：モーター（0.55-200kW）、減速機、カップリング、および搅拌パドルを含みます。アンカーブレードは高粘度材料（例えば樹脂合成）に適しており、タービンブレードは気液混合（例えば発酵反応）に使用されます。さらに、ニーズに応じて10種類以上の形がカスタマイズ可能です。

4. シーリングシステム：

・機械的シール：圧力抵抗 ≤2.5MPa、耐用年数は8,000時間以上

・磁気シール：完全に密封されており漏れがない、高度に有毒または可燃性の媒体に適しています

2. 適用シナリオと材料選択

1. 工業グレードの適用：

・ステンレス鋼（316L/304）：酸およびアルカリ腐食に強く、GMP規格に準拠し、市場占有率は75%です

・ハステロイ（C276）：フッ化水素酸腐食に強いですが、比較的高価です

・ENAMEL：強酸（フッ素酸を除く）に耐性があるが、衝撃に弱い（急激な温度変化で磁器爆発しやすい）

2. 実験室シーン：

・高硼硅ガラス（3.3硼硅）：可視光線透過率 > 90%、設計温度 -80℃から200℃

・ポリテトラフルオロエチレン内衬：強い腐食に抵抗し、ナノ材料の合成などのシナリオに適している

3. 選択プロセス

1. 反応の種類を決定 → 2. 使用圧力/温度を計算 → 3. 材料の腐食性を分析 → 4. 容積要件を計算 → 5. 加熱方法を選択 → 6. 搅拌システムを設計 → 7. セキュリティ付属品を設定

科学的な選択プロセスを通じて、設備の運用効率を30％以上向上させることができ、メンテナンスコストを50％削減できます。反応器の精密な選択は、生産効率にのみ関係するのではなく、プロセス安全やエネルギー節約、消費削減を達成するための核心的な保証でもあります。よりカスタマイズされたニーズがある場合、いつでもYHChemに気軽にお問い合わせください。私たちは心を込めてサービスを提供いたします。