راکتور فشار بالا چیست؟

راکتور فشار بالانوع خاصی از راکتور است که می تواند برای تحقق شرایط فشار بالا در واکنش های شیمیایی استفاده شود. معمولاً از مواد فلزی با استحکام بالا مانند فولاد ضد زنگ، آلیاژ تیتانیوم، آلیاژ آلومینیوم و غیره ساخته می شود و مقاومت در برابر خوردگی دارد. فشار کاری راکتورهای پرفشار معمولی بین 10 مگاپاسکال و 100 مگاپاسکال است و برخی از راکتورها می‌توانند فشار بالاتری را برآورده کنند.

معرفی مختصر اجزاء و عملکردهای رایج

• ظرف واکنش: مخزن واکنش قسمت اصلی کتری واکنش فشار قوی است که برای حاوی واکنش دهنده ها و کاتالیزورها استفاده می شود. معمولاً از مواد فلزی مقاوم در برابر فشار و مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ یا آلیاژ تیتانیوم ساخته می شود.
• سیستم آب بندی: سیستم آب بندی برای اطمینان از عملکرد آب بندی راکتور فشار بالا و جلوگیری از نشت واکنش دهنده ها و فشار استفاده می شود. معمولاً شامل واشر، حلقه آب بند، اتصال رزوه ای و سایر قطعات می باشد و مجهز به وسایل بست مناسب می باشد.
• سیستم گرمایش/سرمایش: سیستم گرمایش/خنک کننده برای کنترل دمای راکتور فشار بالا استفاده می شود. این می تواند گرمایش را با بخاری الکتریکی یا هدایت گرمای خارجی یا خنک کننده با سیستم گردش خون خنک کننده فراهم کند.
• سیستم همزن: سیستم همزن برای فراهم کردن همزن در طول واکنش برای اطمینان از اختلاط یکنواخت واکنش دهنده ها و کارایی واکنش استفاده می شود. سیستم اختلاط معمولاً از موتور الکتریکی، شفت اختلاط و تیغه ها تشکیل شده است.
• سیستم کنترل فشار: سیستم کنترل فشار برای نظارت و تنظیم فشار در راکتور فشار قوی استفاده می شود. معمولاً شامل سنسورهای فشار، دریچه‌های ایمنی، گیج‌های فشار و سایر اجزاء برای اطمینان از ایمنی در فرآیند واکنش است.
• سیستم جداسازی: سیستم جداسازی برای جداسازی محصولات و فرآورده های جانبی پس از واکنش استفاده می شود. این می تواند شامل دستگاه فیلتراسیون، سیستم رفع فشار، سیستم شستشوی قلیایی و غیره باشد و با توجه به الزامات جداسازی خاص طراحی شده است.
• سیستم کنترل: سیستم کنترل برای نظارت و کنترل پارامترهای مختلف کتری واکنش فشار بالا مانند دما، فشار و سرعت هم زدن استفاده می شود. می توان آن را به صورت دستی یا خودکار کنترل کرد و راحتی و ایمنی را برای کار فراهم می کند.

انواع متداول ازراکتورهای فشار بالا

1. با توجه به حجم، اتوکلاوهای فشار بالا را می توان به راکتورهای میکرو، راکتورهای مقیاس کوچک و راکتورهای آزمایشی در مقیاس متوسط ​​تقسیم کرد. حجم میکرو راکتور معمولا زیر 100 میلی لیتر است که برای آزمایش ها و سنتز در مقیاس کوچک مناسب است. حجم راکتور کوچک بین 100 میلی لیتر تا 2000 میلی لیتر است که برای تحقیقات و آماده سازی معمول آزمایشگاهی مناسب است. حجم راکتور در مقیاس آزمایشی بیش از 2000 میلی لیتر است که برای تولید و تحقیق در مقیاس آزمایشی مناسب است.

2. با توجه به مواد، تجهیزات راکتور فشار بالا را می توان به راکتورهای شیشه ای، راکتورهای فولاد ضد زنگ و راکتورهای آلیاژی تقسیم کرد. راکتورهای شیشه ای معمولا برای مشاهده و تشخیص واکنش های شیمیایی استفاده می شوند، راکتورهای فولاد ضد زنگ برای اکثر واکنش های شیمیایی مناسب هستند و راکتورهای آلیاژی برای واکنش هایی که به مواد خاصی مانند اسید قوی و قلیایی نیاز دارند استفاده می شود.

3. با توجه به روش های گرمایش و سرمایش، دستگاه ها را می توان به راکتورهای گرمایش ژاکت دار، راکتورهای گرمایش الکتریکی و راکتورهای انجماد تقسیم کرد. راکتور گرمایش ژاکت معمولاً برای واکنش‌هایی با دمای گرمایش پایین، راکتور گرمایش الکتریکی برای واکنش‌هایی با دمای بالا و راکتور انجماد برای واکنش‌هایی با دمای پایین استفاده می‌شود.

4. با توجه به حالت واکنش، راکتورها را می توان به راکتورهای دسته ای، راکتورهای موازی و راکتورهای پیوسته تقسیم کرد. راکتورهای دسته ای برای تولید دسته ای و آزمایش ها مناسب هستند، راکتورهای موازی برای چندین آزمایش یا آماده سازی به طور همزمان و راکتورهای پیوسته برای واکنش هایی که نیاز به تغذیه و تخلیه مداوم دارند استفاده می شود.

علاوه بر این، با توجه به فشارهای مختلف، راکتورهای شیمیایی HP را می توان به راکتورهای فشار معمولی، راکتورهای فشار منفی و راکتورهای فشار بالا نیز تقسیم کرد. از این میان، راکتورهای فشار بالا را می توان به راکتورهای فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، شیشه، مینا، زیرکونیوم و راکتورهای مبتنی بر نیکل تقسیم کرد.

اقدامات احتیاطی برای استفاده

1. کتری واکنش فشار قوی باید در محل تعیین شده استفاده شود و طبق دستورالعمل کار کند.

2. فشار تست، فشار سرویس و حداکثر دمای سرویس حک شده بر روی ظرف اصلی را بیابید و در شرایط مجاز از آن استفاده کنید.

3. فشار استفاده شده توسط مانومتر ترجیحاً در 1/2 فشار نشان داده شده آن باشد. مانومتر اغلب با مانومتر استاندارد مقایسه می شود و تصحیح می شود.

4. گیج های فشار برای اکسیژن نباید با فشارسنج های گازهای دیگر مخلوط شوند.

5. شیرهای ایمنی و سایر وسایل ایمنی باید پس از بازرسی منظم از ابزارهایی استفاده کنند که الزامات مشخص شده را برآورده کنند.

6. لازم به ذکر است که دماسنج باید به طور دقیق در محلول واکنش در حین کار وارد شود.

7. داخل کتری واکنش فشار قوی و قطعات واشر باید تمیز نگه داشته شوند. تعویض واشر باید بر اساس وضعیت واقعی باشد و ممکن است چرخه تعویض واشر به دلیل مواد مختلف در کتری متفاوت باشد.

8. هنگامی که پوشش فلنج دیسک پوشانده می شود، پیچ های مورب باید به صورت جفت سفت شوند.

9. اگر موتور همزن کتری واکنش فشار قوی کار می کند، مشخص شد که همزن نمی چرخد ​​یا به طور غیر عادی داغ است، باید فوراً برای بررسی متوقف شود.

10. در صورت نشتی رینگ آب بندی، ساییدگی جدی رینگ آب بندی، عدم چرخش و یا حرارت غیرعادی همزن، نشتی مواد داخل کتری و لیز خوردن یا عدم چرخش موتور در حین کار، باید فورا متوقف و بررسی شود. برای تعمیر و نگهداری.

11. قبل از بهره برداری باید به دقت بررسی شود که هیچ گونه ناهنجاری نداشته باشد و برای جلوگیری از برق گرفتگی، بازکردن درپوش و لمس ترمینال مستقیم سیم روی برد در حین کار عادی ممنوع است. برای اطلاعات بیشتر در مورد راکتورها، لطفا از طریق ما با ما تماس بگیریدsales@achievechem.com

منطقه برنامه

• واکنش شیمیایی: کتری واکنش با فشار بالا می تواند دما و فشار واکنش را کنترل کند، واکنش شیمیایی را ترویج کند، سرعت واکنش را تسریع کند، عملکرد واکنش و کیفیت محصول را بهبود بخشد و بازده محصولات واکنش جانبی را کاهش دهد.
• سنتز مواد: راکتور را می توان برای تهیه مواد جدید مختلف مانند مواد نانو، مواد اکسیدی، چارچوب های فلزی-آلی (MOFs) و غیره استفاده کرد.
• میدان نفت و گاز طبیعی:راکتور فشار بالامی‌تواند واکنش‌های شیمیایی نفت و گاز طبیعی را در شرایط فشار و دمای بالا شبیه‌سازی کند، به‌منظور مطالعه انتخاب و کارایی کاتالیزورها، بهبود فناوری فرآوری محصولات شیمیایی و کاهش مصرف انرژی.
• تحقیقات زیست پزشکی: دستگاه اتوکلاو را می توان در تحقیقات زیست پزشکی مانند کریستالیزاسیون پروتئین و سنتز دارو استفاده کرد.
• زمینه هوافضا: اتوکلاوها را می توان برای سنتز مواد فلزی جدید، سوپرآلیاژها، مواد سرامیکی با عمر طولانی و غیره برای برآورده کردن الزامات کاربرد در زمینه هوافضا استفاده کرد.