Selectarea microreactoarelor

Microreactorul cu curgere continuă este un dispozitiv de reacție continuă care realizează o transferare eficientă a masei și căldurii, precum și siguranță intrinsecă, prin intermediul unei concepții cu canale de curgere înguste. Datorită actualizărilor și dezvoltărilor tehnologice din ultimii ani și impulsului oferit de stat, acesta a devenit o tehnologie foarte apreciată la nivel mondial. Capacitatea ridicată de transfer al masei și căldurii în microreactoare le permite să înlocuiască aproximativ 30% dintre reactoarele utilizate în prezent în procesele de producție și poate reduce semnificativ timpul de reacție și poate crește randamentul reacției. Reacțiile cum ar fi nitrificarea și diazotizarea, care necesită mult timp și implică riscuri mari în reactoarele tradiționale, trebuie urgent transformate în microreactoare. Designul special al canalelor de curgere la nivel micrometric nu doar că asigură o transferare eficientă a masei și căldurii, ci realizează și siguranța intrinsecă a reacției, cu o capacitate de retenție a lichidului de doar câțiva litri pentru un singur reactor. Așadar, în practica industrială, cum ar trebui să alegem modelul potrivit în funcție de nevoile proprii? YHChem vă va ghida printr-o prezentare a procesului de personalizare a sistemului de microreactoare.

Primul stadiu este faza de cercetare. În această fază, YHChem va comunica cu clientul privind informațiile și tehnologia necesare pentru a finaliza testul de fezabilitate. Următorul stadiu este faza de dezvoltare. Pe baza testului de fezabilitate, procesul este optimizat și este proiectat reactorul. În timpul procesului de proiectare, informații precum tipul reacției, reactanții și produsele sunt esențiale pentru selectarea microreactorului. Ultimul stadiu este faza de producție. După pornirea și testarea inițială, toate datele au îndeplinit standardele cerute. YHChem va livra clientului proiectul complet (cheie în mână) și va finaliza instruirea corespunzătoare și service-ul post-vânzare.

Cel mai crucial stadiu dintre acestea este faza de dezvoltare. În această fază, echipa tehnică YHChem va finaliza selecția și proiectarea microreactorului pe baza diverselor condiții ale procesului:

1. Materialul echipamentului:

• Rezistență la coroziune: Hastelloy este preferat pentru reacții puternice cu acizi/baze. Sistemele cu solvenți organici pot utiliza oțel inoxidabil 316L.
• Transmiterea luminii: Reacțiile fotochimice necesită sticlă optică (cuarț) sau fluoropolimeri (de exemplu, PFA);

Conductibilitatea termică: Materialele metalice sunt potrivite pentru reacții puternic exoterme, în timp ce materialele nemetalice (de exemplu, carbura de siliciu) se folosesc în aplicații izolante.

2. Dimensiunea canalului:

• Nivel micron (10 la 100 μm): Are o suprafață specifică mare, eficiență ridicată a transferului de masă și căldură și este potrivit pentru reacții rapide precum sinteza nanoparticulelor. Cu toate acestea, are o rezistență mare la curgere și un risc ridicat de colmatare.
• Nivel submilimetric (100-500 μm): Echilibrează eficiența și fluxul, fiind potrivit pentru reacții omogene/heterogene lichid-lichid (de exemplu, nitrificare parțială, sulfonare etc.), iar dimensiunea particulelor trebuie controlată astfel încât să fie mai mică decât o treime din diametrul interior al canalului.
• Nivel milimetric (>500 μm): Are o rezistență redusă la curgere și este potrivit pentru sisteme cu conținut solid (cum ar fi hidrogenarea catalitică etc.), dar eficiența transferului de masă scade, necesitând adăugarea unei compenzări prin structuri de amestecare statică.

3. Forma canalului:

• Canale de curgere în formă de inimă: În timpul procesului de curgere, materialul este împărțit și reorganizat în mod repetat, ceea ce poate realiza o difuzie laminară eficientă și este mai potrivit pentru reacții rapide precum nitrarea, sulfonarea și polimerizarea.
• Canal rombic: Poate intensifica turbulența fluidului și este potrivit pentru materialele vâscoase.
• Canal T/Y: Potrivit pentru reacția de preparare a nanoparticulelor care generează precipitații.

4. Metoda de etanșare:

• Etanșări: Există diverse materiale precum cauciuc fluorurat, eter perfluorat și materiale compozite din grafit. Alegerea trebuie făcută cu grijă în funcție de condițiile de coroziune ale mediului, temperatură, presiune etc.

Etanșare integrată: Sinterizare fără presiune, modelare monobloc, potrivită pentru reacții cu presiune ridicată, puternic corozive sau cu puritate ridicată.

Cele de mai sus sunt câteva etape importante în procesul de selecție a microreactoarelor. Sperăm ca informațiile oferite să vă fie de ajutor. Dacă aveți alte întrebări legate de selecție, nu ezitați să contactați echipa tehnică YHChem. Vă vom oferi cel mai sincer serviciu.