Деталі вибору реактора

Реактор, як незамінне ключове обладнання в сучасному промисловому виробництві, є основним носієм хімічних реакцій. За допомогою точного конструкційного проектування та налаштування параметрів він може задовольняти різноманітним технологічним вимогам, таким як змішування, дисолюція, реакція, концентрація та випарювання, і широко використовується в галузях фініхової хімії, біофармацевтичних продуктах, їжі та сільського господарства, новій енергетиці та інших промисловостях. У попередньому матеріалі розглядалося початкове вибрання матеріалу для реакційної ємності та системи передачі тепла тощо. Після визначення типу реакції та сценарія застосування необхідно провести функціональний вибір.

1. Функція мішування

По-перше, щодо функції мішування, різні типи лопаток для мішування відповідають різним сценаріям застосування. Реактори YHChem пропонують широкий асортимент типів лопаток для мішування на вибір. Наведено деякі загальні типи лопаток для мішування та їхні придатні сценарії застосування:

 Лопатка для мішування:

Він має просту структуру та низьку обертову швидкість, що робить його придатним для рівномірного змішування та дисолюційних реакцій у водних розчинів, розрідjenних емульсій та суспензій у фармацевтичній та харчовій промисловості.

 Вісновий мішачий орган:

Лопатки мають геліальну форму і головною є осьова подача. Вони придатні для сценаріїв, таких як розрідження розчину та підтримка у спаді частинок у суспензії, які вимагають швидкого змішування та теплопередачі, а також можуть задовольняти вимоги циркуляції з низьким споживанням енергії у великих реакторах.

 Турбінний мішачий орган:

Дизайн з високою силовою розрідження, що має як радіальний, так і осьовий потік, придатний для ситуацій, які вимагають високої дисперсії, такої як емульгування (у косметичній промисловості) та твердо-рідна суспензія (у наноматеріалах), а також застосовується для ефективного змішування середовищ клітинного культури у фармацевтичній промисловості.

 Якоревий/Рамковий імпелер:

Лопатки знаходяться у близькому контакті зі стінкою реактора, що виключає мертві кути. Вони підходять для високов'язких матеріалів, таких як полімерне розплавлення та синтез смол, і можуть запобігти пригаранню пастоподібних матеріалів на стінках реактора та депонуванню суспензії.

 Крім традиційних мішальних лопаток, YHChem також пропонує емульгатори, ультразвукові гомогенізатори та інші аксесуари як додаткові пристрої для мішання, щоб задовольнити потреби спеціальних процесів.

2. Проектування конструкції реактора

При проектуванні базової конструкції реактора спочатку обчислюється загальний об'єм на основі кількості підачі матеріалу та поєднується з коефіцієнтом навантаження, а потім оптимізується співвідношення діаметру до висоти за в'язкості матеріалу.

Низка в'язкість (<500cP): співвідношення діаметру до висоти 1:1.5 до 1:2 (покращує ефективність осьового змішування);

Висока в'язкість (>5000cP): співвідношення діаметру до висоти 1:1 до 1:1.5 (зменшує мертві кути змішування).

 Другим є розрахунок сили та потужності вала:

Формула крутяного моменту: T=K_T·ρ·N²·D^5, де N — це швидкість обертання (об/с), а D — це кроковий діаметр (м). Матеріали з високою в'язкістю необхідно забезпечити більшою потужністю (безпека фактор 1.5-2);

Проектування діаметра валу: d≥(16T/πτ)^(1/3). Значення напруження за розтином τ повинне враховувати вплив в'язкості на втомлювання (наприклад, τ≤80МПа для нержавіючої сталі 316L).

 Нарешті, є деякі детальні оптимізації:

Для високов'язких матеріалів необхідно використовувати виводний кран без мертвих кутів (з діаметром виходу ≥100мм) і кут нахилу ≥30° для уникнення залишків.

Розташування термометричного гнучка повинне уникати областей високої зрізки (на відстані більше 0.3-D від мішального лопатка, де D - це діаметр лопатка (мл)).

3функція керування температурою

Обираючи систему керування температурою, головним чином враховуються вимоги до швидкості нагріву та охолодження, а також потреби у охолодженні та теплі реакційного процесу. Високотемпературні продукти YHChem Standard забезпечують керування температурою від кімнатної температури до максимальної температури 300℃, з потужністю нагріву до 60кВт. Низькотемпературні продукти забезпечують мінімальну температуру -120℃, з потужністю охолодження до 78кВт та точністю керування температурою ±0.5℃.

 Крім того, можуть бути необхідність у вимогах, таких як очищення всередині реактора, моніторинг параметрів, захист від вибухів, вентиляція, зберігання даних, експорт або зовнішній контроль тощо. Ці вимоги будуть виконані за допомогою деяких додаткових аксесуарів. Вам потрібно звернутися до менеджерів з продажу або попередньої техпідтримки YHChem, які налаштуватимуть їх для вас відповідно до ваших конкретних потреб та їхнього багатого досвіду роботи.