ราก หลัก การ ออกแบบ และ การ ใช้ ใน อุตสาหกรรม

ตอบคําถามหลัก:เครื่องปฏิกิริยาว่างคืออะไร และการทํางานด้วยความดันต่ํา มีข้อดีอะไรสําหรับการแปรรูปสารเคมีเครื่องปฏิกิริยาระยะว่าง เป็นภาชนะความดันที่ออกแบบมาเพื่อทํางานในความดันต่ํากว่าชั้นบรรยากาศ (โดยทั่วไป 1 mbar ถึง 800 mbar ทั่วไป) เพื่อลดจุดเดือดขององค์ประกอบระเหยทําให้สามารถกระป๋องกระป๋องของวัสดุที่มีความรู้สึกต่อความร้อน, หรือยกเว้นความชื้นและออกซิเจนจากปฏิกิริยาที่มีความรู้สึกต่อความชื้น the boiling point of solvents drops dramatically—water boils at 100 degrees C at 1 atm but at only 7 degrees C at 10 mbar—allowing gentle solvent removal from thermally labile pharmaceutical intermediates, โพลีเมอร์และวัสดุชีววิทยา ระบบปฏิกิริยาระยะว่างรวมภาชนะ, ปั๊มระยะว่าง (หมุนปลา, แหวนของเหลว, สกรูแห้ง,และผนึกกลไก (ตาม API 682) ที่รักษาความสมบูรณ์แบบของระยะว่างภายใต้การกระตุ้น, ด้วยการใช้งานทั่วไปรวมถึงการปั่นระบายความว่าง, การเหยื่อ, การแห้ง, และการออกแก๊สในอุตสาหกรรมเคมี, ยา, และอาหาร

1หลักการหลักของการออกแบบปฏิกิริยาระยะว่าง

• **ความถูกลงของจุดเดือดและการควบคุม VLE:**ความดันลดลดจุดเดือดของส่วนประกอบระเหยทั้งหมดตามสมการคลาซูเซียส-คลาเปย์รอน ln ((P2/P1) = - ((Hvap/R) * ((1/T2 - 1/T1) โดย Hvap คือความร้อนของการเหยื่อ;ทําให้สามารถกระป๋องกระป๋องของส่วนประกอบที่จะย่อยสลายทางอุณหภูมิที่จุดเดือดของบรรยากาศเช่นกรดไขมันเชือกยาว (ละลายมากกว่า 250 องศาเซลเซียสใน 1 atm แต่กระบี่ที่ 150 องศาเซลเซียสที่ 10 mbar)
• ** การผลิตแวกลื่นและการเลือกปั๊ม:**ระบบสูญเปล่ากําหนดความดันและความเร็วการปั๊มสูงสุด: ปั๊มหมุนลวดบรรลุ 0.1-1 mbar (น้ํามันปิด, สําหรับห้องปฏิบัติการและขนาดนักทดลอง),เครื่องปั๊มวงเหลวบรรลุ 30-100 mbar (สําหรับควันที่บรรจุสารละลาย), ปั๊มสกรูแห้งสามารถบรรลุ 0.01-1 mbar (ไร้น้ํามัน, สําหรับการบริการยา) และพัดควายหลายระยะสามารถบรรลุ 0.1-5 mbar (สําหรับการปั่นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในขนาด 1,000-50,000 ลิตร)
• **การออกแบบปุ่มและความสมบูรณ์แบบในระยะว่าง:**ปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมปริมการปิดสองครั้งด้วยน้ํายาป้องกันที่แรงดันสูงกว่าการรั่วไหลของกระบวนการน้อยกว่า 0.1 กรัม/วัน และการเชื่อมต่อการขับเคลื่อนแม่เหล็ก (ปิดแน่นแบบแฮร์เมติก ไม่มีการปิดแน่นแบบไดนามิค) ให้ความรั่วไหลเป็นศูนย์ที่จําเป็นสําหรับการใช้งานในระยะว่างสูง (ต่ํากว่า 1 mbar) และกระบวนการที่เป็นพิษหรือมีความรู้สึกต่อความชื้น

2. ประเภทและการใช้งานหลักของปฏิกิริยาระยะว่าง

• ** ระบบปฏิกิริยาระบายน้ําหมักระเหย:**ใช้ในการแยกองค์ประกอบที่มีความรู้สึกต่อความร้อนโดยการกระป๋องกระป๋องส่วนในความดันที่ลด; มีคอลัมน์ที่บรรจุหรือมีโครงสร้าง, รีบอยเลอร์, เครื่องปรับอากาศบนหัวและระบบระบายความว่าง;ใช้งานที่ 1-100 mbar กับอัตราการไหลกลับ 31:1 ถึง 20:1, การแยกผลิตภัณฑ์ เช่น วิตามินเอสเตอร์ (ยา), ไกลเซอรอลโมโนสเตอเรต (อาหาร) และน้ํามันก๊าซระเหย (การแปรรูป) ในอุณหภูมิ 50-150 องศาเซลเซียส ต่ํากว่าจุดเดือดของชั้นบรรยากาศของพวกเขา
• ** ระบบปฏิกิริยาระเหย/แห้งแบบว่าง:**ใช้สําหรับการกําจัดสารละลายและการแห้งผลิตภัณฑ์ภายใต้ระยะว่าง; มีภาชนะที่ปิดด้วยเครื่องปั่นระยะใกล้ (แอนเกอร์หรือเทปสลัดสําหรับผลิตภัณฑ์ viscous) เครื่อง condenser และปั๊มระยะว่างใช้งานในระดับ 5-50 mbar กับอุณหภูมิสูง 50-150 องศาเซลเซียส, การกําจัดสารละลายจากสารกลางยา, ธ อร์พอลิมเลอร์, และผลิตภัณฑ์อาหาร (รวมทั้งการแห้งแบบเย็นที่ 0.1-1 mbar) โดยป้องกันการทําลายทางความร้อน
• ** ระบบปฏิกิริยาสังเคราะห์ที่มีความรู้สึกต่อความชื้น:**ใช้งานภายใต้ล้างสว่างหรือก๊าซอ่อน (N2/Ar) เพื่อยกเว้นความชื้นและออกซิเจนจากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสารปฏิกิริยาโลหะอินทรีย์ (Grignard, organolithium) คลอริดกรดหรือแมทัล คาตาลิสเตอร์ที่ปฏิกิริยาอย่างรุนแรงหรือละลายกับน้ํา; มีเครื่องขับเคลื่อนแม่เหล็กกระตุ้น, การเชื่อมต่อเส้น Schlenk, และแหล่งรวมก๊าซว่าง / อ่อนแอสําหรับการถ่ายทอดอากาศที่ไม่มีอากาศ, ทํางานที่ 1-10 mbar จักรยานระบายความชื้นที่ต่ํากว่า 1 ppm.

แอพลิเคชั่นของแรคเตอร์แวกุศล เมทริกซ์การเปรียบเทียบ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

คําถาม: ปฏิบัติหน้าที่หลักของปฏิกิริยาระยะว่างคืออะไร?

A: เครื่องปฏิกิริยาระยะว่างทํางานที่ความดันต่ํากว่าชั้นบรรยากาศ เพื่อลดจุดเดือดขององค์ประกอบที่ระเหยลง ทําให้สามารถกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับหรือการยกเว้นความชื้นและออกซิเจนจากปฏิกิริยาที่มีความรู้สึกต่อความชื้น, ด้วยปั๊มแอกซาก, เครื่องบด, และเครื่องปั่นที่ปิดไว้ เพื่อรักษาสภาพแวดล้อมความดันต่ํา

คําถาม: ความดันที่ลดลงจะลดจุดเดือดได้อย่างไร?

ตอบ: ตามสมการคลาซูเซียส-คลาเปย์รอน การลดความดันจะลดจุดเดือดตามสัดส่วนกับความร้อนของการเหยื่อ; น้ําเดือดที่ 100 องศาเซลเซียสที่ 1 atm แต่เพียง 7 องศาเซลเซียสที่ 10 mbar,ทําให้สามารถกระบี่วัสดุที่มีความรู้สึกต่อความร้อนได้ในอุณหภูมิ 50-150 องศาเซลเซียส ต่ํากว่าจุดเดือดของชั้นบรรยากาศ

คําถาม: มีการใช้ชนิดปั๊มสูบว่างแบบไหน และเลือกมันอย่างไร?

A: การเลือกปั๊มขึ้นอยู่กับความดันปลายที่ต้องการและภาระปั๊มกระบวนการ: ปั๊มหมุนหมุน (0.1-1 mbar, ปิดน้ํามัน) สําหรับขนาดห้องทดลอง / ทหาร;เครื่องสูบวงจรของเหลว (30-100 mbar) สําหรับควันที่บรรจุสารละลาย; ปั๊มสกรูแห้ง (0.01-1 mbar, ไม่มีน้ํามัน) สําหรับการบริการยา; และเครื่องเอกระยะหลายระดับ (0.1-5 mbar) สําหรับการปั่นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในขนาด 1,000-50,000 ลิตร

คําถาม: ความสมบูรณ์แบบของระยะว่างถูกรักษาอย่างไรที่หลุมหมุน?

A: ปริมณฑลผสมผสานเป็นจุดรั่วไหลหลัก; ปริมณฑลผสมผสานกลเดียวรั่วไหล 1-10 กรัม/วัน (เหมาะสําหรับ 100+ mbar) ปริมณฑลผสมผสานคู่ด้วยน้ํายาป้องกันที่ความดันกระบวนการที่สูงกว่ารั่วไหลต่ํากว่า 01 กรัม/วัน (สําหรับ 1-100 mbar), และการเชื่อมต่อการขับเคลื่อนแม่เหล็ก (ปิดปิด, ไม่มีปริมณฑลไดนามิก) ให้การรั่วไหลศูนย์ (จําเป็นสําหรับล่าง 1 mbar และกระบวนการที่มีความรู้สึกต่อความชื้น)