Szczegóły wyboru reaktora

Reaktor, jako niezbędne główne urządzenie w nowoczesnej produkcji przemysłowej, jest centralnym nośnikiem reakcji chemicznych. Dzięki precyzyjnemu projektowi konstrukcyjnemu i konfiguracji parametrów może on spełniać różne wymagania technologiczne, takie jak mieszanie, rozpuszczanie, reagowanie, koncentracja i odparowywanie, i znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle chemii细分, biomedycznej, spożywczej i rolniczej, oraz w nowych źródłach energii. W poprzednim artykule omówiono wstępną selekcję materiału naczynia reakcyjnego i systemu przekazywania ciepła itp. Po ustaleniu typu reakcji i scenariusza zastosowania należy przeprowadzić wybór funkcjonalny.

1. Funkcja mieszania

Po pierwsze, co do funkcji mieszania, różne rodzaje mixerów odpowiadają różnym sytuacjom zastosowań. Reaktory YHChem oferują szeroki wybór rodzajów mixerów. Poniżej przedstawiono niektóre powszechne typy mixerów i ich odpowiednie zastosowania:

 Mieszadło płaskie:

Ma prostą konstrukcję i niską prędkość obrotową, co sprawia, że jest odpowiednie do jednolitego mieszania i reakcji rozpuszczania roztworów wodnych, rzadkich emulsji i zawiesin w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym.

 Wirnik propelerowy:

Łopaty mają kształt śrubowaty i przeważnie przepływają osiowo. Sąone dla sytuacji takich jak rozcieńczanie roztworów i zawieszanie cząstek stałych, które wymagają szybkiego mieszania i transferu ciepła, a mogą spełniać wymagania cyrkulacji o niskim zużyciu energii w dużych zbiornikach reakcyjnych.

 Wirnik turbinowy:

Projekt o wysokiej sile cięcia, obejmujący zarówno przepływ promieniowy, jak i osiowy, jest odpowiedni w sytuacjach wymagających wysokiej dyspersji, takich jak emulgowanie (w przemyśle kosmetycznym) i zawieszanie stało-ciekłego (w nanomateriałach), oraz stosowany jest do efektywnego mieszania środowiska kulturowego komórkowego w przemyśle farmaceutycznym.

 Wymagany/Ramowy wirnik:

Łopaty znajdują się w bliskim kontakcie z ścianą reaktora, co eliminuje martwe zakamarki. Są one odpowiednie do materiałów o wysokiej lepkości, takich jak topienie polimerów i syntezowanie żywicy, a także mogą zapobiegać spiekaniu pastowatych materiałów na ścianach reaktora oraz osadzaniu się zawiesiny.

 Ponadto oprócz tradycyjnych mixerów, YHChem oferuje również emulsyfikatory, ultradźwiękowe homogenizery i inne akcesoria jako dodatkowe urządzenia mieszające, aby spełnić potrzeby specjalnych procesów.

2. Projekt struktury reaktora

Podczas projektowania podstawowej struktury reaktora, najpierw oblicza się objętość całkowitą na podstawie ilości składników i łączy się to z współczynnikiem załadunku, a następnie optymalizuje się stosunek średnicy do wysokości w zależności od lepkości materiału.

Niska lepkość (<500cP) : proporcja średnicy do wysokości 1:1.5 do 1:2 (zwiększa efektywność mieszania osiowego);

Wysoka lepkość (>5000cP) : proporcja średnicy do wysokości 1:1 do 1:1.5 (zmniejsza martwe zakamarki mieszania).

 Po drugie, jest obliczanie wytrzymałości wału i mocy:

Formuła momentu obrotowego: T=K_T·ρ·N²·D^5, gdzie N to prędkość obrotowa (obr/min) a D to średnica śrubowa (m). Materiały o wysokiej lepkości wymagają zwiększenia rezerwy mocy (czynnik bezpieczeństwa 1.5-2);

Projekt średnicy osiowej: d≥(16T/πτ)^(1/3). Wartość naprężenia stycznego τ powinna uwzględniać wpływ zmęczenia spowodowanego lepkością (na przykład, τ≤80MPa dla nierdzewnej stali 316L).

 Na koniec, są pewne szczegółowe optymalizacje:

Dla materiałów o wysokiej lepkości należy zastosować zawór wyjściowy bez martwych kątów (z średnicą wyjścia ≥100mm) oraz kąt nachylenia ≥30°, aby uniknąć resztek.

Pozycja osłony termometru powinna unikać obszarów wysokiego cięcia (co najmniej 0,3-D od wirnika mieszającego, gdzie D to średnica wirnika (ml)).

3funkcja Sterowania Temperaturą

Wybór systemu sterowania temperaturą obejmuje przede wszystkim wymagania dotyczące szybkości grzania i chłodzenia oraz potrzeby chłodzenia i ciepła w procesie reakcji. Produkty standardowe YHChem do sterowania temperaturą w zakresie wysokich temperatur umożliwiają kontrolę temperatury od temperatury otoczenia do maksymalnie 300℃, z mocą grzejną do 60 kW. Produkty niskotemperaturowe mogą zapewnić minimalną temperaturę -120℃, z mocą chłodzenia do 78 kW oraz dokładnością sterowania temperaturą ±0,5℃.

 Ponadto, mogą istnieć również wymagania takie jak czyszczenie wnętrza reaktora, monitorowanie parametrów, ochrona antywzrywowa, wentylacja, przechowywanie danych, eksportowanie lub kontrola zewnętrzna itp. Te wymagania zostaną spełnione dzięki niektórym dodatkowym akcesorjom. Musisz skontaktować się z sprzedawcami lub inżynierami presprzedaży YHChem, którzy dostosują je dla Ciebie na podstawie Twoich konkretnych potrzeb i ich bogatej doświadczenia zawodowego.