หน่วยประสานงานการประสานงานการประสานงาน

คําสําคัญเป้าหมาย:เครื่องปฏิกิริยาเพิ่มความเข้มข้นกระบวนการ เครื่องปฏิกิริยาขนาดเล็ก เครื่องปฏิกิริยาดิสก์หมุน เครื่องปฏิกิริยาออสซิลเลอเรชั่น

ตอบคําถามหลัก:หน่วยปฏิกิริยากระตุ้นกระบวนการคืออะไร และมันสามารถปรับปรุงผลผลผลิตและความปลอดภัยได้อย่างไรหน่วยปฏิกิริยากระตุ้นกระบวนการ คือระบบที่ได้รับการออกแบบ เพื่อให้เกิดการปรับปรุงในอัตราการปฏิกิริยาหรือการโอนมวลต่อหน่วยปริมาตร เมื่อเทียบกับเรอคเตอร์ถังปั่นแบบปกติโดยการใช้การผสมผสานที่ขยายขยาย การถ่ายทอดความร้อนในขนาดเล็ก อัตราส่วนพื้นที่สูงต่อปริมาณ และสนามพลังงานทางเลือก (เสียงฉีด, ไมโครเวฟ, โฟโตเคมี)ระบบปฏิกิริยาขยายกระบวนการ (PI) ลดขนาดอุปกรณ์ลง 10×100, ปรับปรุงความปลอดภัยภายในโดยการลดจํานวนของสารปฏิกิริยาให้น้อยที่สุด และทําให้การปฏิกิริยาที่เป็นไปไม่ได้หรือไม่ปลอดภัยในอุปกรณ์ประจํา

1หลักการปฏิบัติงานหลักของโรงงานปฏิกิริยากระตุ้นกระบวนการ

·**อัตราส่วนพื้นที่ต่อปริมาณขนาดสูงสุด**ระบบปฏิกิริยาชุดประเพณีมีสัดส่วน S / V ของ 30 ~ 100 m2 / m3 ระบบปฏิกิริยา PI ไมโครแคนเนลบรรลุ 10,000 ~ 50,000 m2 / m3 ทําให้มีสัมพันธ์การถ่ายส่งความร้อน 1,000 ~ 20,000 W / m2 · K (vs.300~800 W/m2·K สําหรับชุดกระโปรง). นี้ทําให้การทํางาน isothermal ของปฏิกิริยา exothermic มากเช่น nitration (การปล่อยความร้อน 150 kJ / mol) ในความเร็วปฏิกิริยา 10 หน 100 ครั้งเร็วกว่าชุด

·** การถ่ายทอดมวลที่เพิ่มขึ้นผ่านการผสมผสานที่ทํางาน **เครื่องปฏิกิริยา PI ใช้กลไกการผสมผสานแบบไดนามิค หมุนไหว, หมุนไหว, หรือผสมผสานสแตติก เพื่อทําลายขอบเขตระยะและลดความยาวเส้นทางการกระจายระบบปฏิกิริยาออสไซเลเตอร์ที่สับสน (OBR) ผสมการเคลื่อนไหวอสไซเลเตอร์กับการไหลของลด, การบรรลุความเข้มข้นในการผสมที่เท่ากับ 10 20 CSTRs ในลําดับภายในท่อเดียว, ทําให้สามารถพฤติกรรมการไหลของพล็อกที่อัตราการไหลของสุทธิต่ํามาก

·**การบูรณาการสนามพลังงานทางเลือก**ผังปฏิกิริยา PI สามารถบูรณาการข้อมูลพลังงานที่ไม่ใช้อุณหภูมิ: เสียงฉีดฉาย (20?? 100 kHz) สร้างฟองหลุมหลุมที่ล่มสลายที่ 5,000 ° C และ 1,000 bar ท้องถิ่น, เพิ่มอัตราปฏิกิริยา 2?? 10 ×.ไมโครเวฟ (2.45 GHz) ให้การทําความร้อนแบบขนาดด้วยการถ่ายทอดพลังงานที่เร็ว 5×10 เท่ากว่าการทําความร้อนแบบนําไฟผังปฏิกิริยา photochemical ใช้ arrays LED ที่ความยาวคลื่นเฉพาะเจาะจง เพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาที่มีผลิตควอนตัม 0.1 ราคา 1.0 โดยไม่มีพลังงานการเปิดตัวทางความร้อน

2ประเภทหลักของโรงงานปฏิกิริยากระตุ้นกระบวนการ

·** เครื่องปฏิกิริยาไมโครแคนเนล **ค้อนของแผ่นที่ถักหรือแปรรูปด้วยเครื่องกลมที่มีกว้างช่องทางภายใน 100 ‰ 1,000 μmช่องทางขนาดเล็กสามารถบรรลุการไหลผ่านแบบลามิเนอร โดยการผสมผสานที่ควบคุมการกระจายใน 1 100 มิลลิวินาที และอัตราการกําจัดความร้อน 10 100 kW / L. ใช้ในการปฏิกิริยาอันตราย (ฟลออเรน, diazotization, การสังเคราะห์เพอร์ออกไซด์) ด้วยการคลังสินค้าที่ต่ําเพียง 0.1 ~ 10 mL ต่อช่องทาง, ลดความเสี่ยงของการระเบิด 1,000× เมื่อเทียบกับกระบวนการชุดที่เท่าเทียมกัน.

·** เครื่องปฏิวัติแผ่นหมุน (SDR) **วงจรหมุน (500 หมุน 3,000 รอบ / นาที) ที่การให้อาหารของเหลวถูกกระจายเป็นหนังบาง (50 หมุน 200 ไมครอนความหนา) แรงหลบศูนย์กลางผลิตการตัดและการต่ออายุผิวของเหลวอย่างรุนแรงการบรรลุปริมาตรการโอนมวล 0.01 ละ 0.1 m/s และสัมพันธ์การถ่ายทอดความร้อน 5,000 ละ 30,000 W/m2 K. ใช้เป็นหลักในการปฏิกิริยาที่รวดเร็ว, โพลิมเมอเรชั่น, และกระจกที่ต้องการอัตราการกําจัดความร้อนที่สูง

·** ระบบปฏิกิริยาออสซิลเลอรี่เบฟเฟลด์ (OBR) **กระปุกท่อที่ประกอบด้วยช่องระบายระยะเวลาที่มีการสั่นสะเทือนของของเหลวที่วางอยู่เหนือการไหลของเครือการบรรลุพฤติกรรมการไหลของพล็อก-ฟล็อก (plug-flow) ในอัตราการไหลของลด (Re < 100)การผสมผสานนี้แยกออกจากการผลิต, ยอมให้เวลาพักยาว (ชั่วโมง) ในโหมดการไหลของพล็อก โดยไม่ต้องความยาวที่ไม่เป็นไปตามความต้องการของเรอคเตอร์ท่อประเพณีใช้สําหรับการกระจายกระจกต่อเนื่อง, การหมักและการสังเคราะห์อินทรีย์ช้า

ประเภทของปฏิกิริยากระตุ้นกระบวนการ แมตริกซ์การเปรียบเทียบ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

ประโยชน์หลักของกระบวนการเข้มข้นเมื่อเทียบกับการออกแบบโรงงานปฏิกิริยาแบบปกติคืออะไร?

การเข้มข้นกระบวนการบรรลุการปรับปรุงผลผลผลิต 10×100 ครั้งต่อหน่วยปริมาณ, ทําให้โรงงานขนาดเล็ก, ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น000 ของการใช้งานแบบปกติ) ปรับปรุงความปลอดภัยโดยธรรมชาติค่าทุนลดลง 30~70% เนื่องจากอุปกรณ์ที่เล็กน้อยลง, ลดปริมาณการใช้งาน และลดระบบความปลอดภัย

การปฏิกิริยาประเภทไหนที่ได้รับประโยชน์มากที่สุดจากปฏิกิริยาไมโครแคนเนล?

การปฏิกิริยาที่มีความร้อนสูง (ไนตรัต, ฟลออริน, ไดอาโซต, การสร้างเพอร์ออกไซด์), การปฏิกิริยากับสารกลางอันตราย (ฟอสเจน, ไดอาโซเมธาน, ไฮโดรเจนไซอันด์)และปฏิกิริยา photochemical ที่ต้องการการเจาะเข้าไปของแสง uniformการปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่ปลอดภัยหรือไม่เหมาะสมในโรงงานปฏิกิริยาชุด เนื่องจากข้อจํากัดในการกําจัดความร้อนและความเสี่ยงของการระเบิด

หน่วยปฏิกิริยาดิสก์ที่หมุน ทํายังไงถึงได้อัตราการส่งความร้อนสูงขนาดนี้?

ดิสก์หมุนกระจายของเหลวเป็นฟิล์มบาง (50~200 μm) ด้วยอัตราการฟื้นฟูผิวที่สูง ความบางของฟิล์มลดความต้านทานทางความร้อนเป็นไม่กี่ไมโครเมตรและแรงหลุดศูนย์กลาง ทําให้พื้นผิวสดใสต่อเนื่องคณสัมพันธ์การถ่ายทอดความร้อนของ 5,000 ~ 30,000 W / m2 · K ถูกบรรลุเมื่อเทียบกับ 300 ~ 800 W / m2 · K ในเรอคเตอร์ชุดกระดาษ

รัคเตอร์ขยายความเข้มข้นกระบวนการสามารถแทน รัคเตอร์ชุดทั้งหมดได้หรือไม่

ไม่ ระบบปฏิกิริยา PI เหมาะสําหรับกระบวนการต่อเนื่องที่มีผลิตภัณฑ์เดียวที่มีความต้องการคงที่ พวกเขาไม่เหมาะสําหรับอุปกรณ์หลายผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการเปลี่ยนบ่อยการปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสารแข็งหรือสารสับ (ที่บดไมโครแคนเนล), และปฏิกิริยาช้ามากที่ต้องการเวลาพักหลายวันอุตสาหกรรมยามักจะใช้ PI สําหรับการสังเคราะห์ของสารกลางอันตรายในขณะที่เก็บตัวปฏิกิริยาชุดสําหรับการกระจายกระจก API และการจัดทําสุดท้าย.