Проточный реактор SlurryFLO™ для суспензий

Реактор SlurryFLO™

Проточные реакторы и сопутствующие услуги

• Объём: от 250 мл до 100 л
  Индивидуальные исполнения — от 100 до 1 000 л
• Скорость потока: до 300 л/ч
• Давление: до 100 бар
• Температура: от -30 °C до 250 °C
• Материал: нержавеющая сталь SS316, Hastelloy C и стекло с металлическими элементами. Подробнее
• Области применения: идеально подходит для гетерогенно катализируемых реакций с тонкодисперсными катализаторами, включая гидрирование, нуклеофильные замещения, альдольные конденсации и этерификацию. Также используется для непрерывной кристаллизации (испарительной, антисолевой или охлаждающей) с равномерным распределением размера кристаллов.

Реактор SlurryFLO™ — это универсальный проточный реактор непрерывного действия, специально разработанный для сложных реакций с участием суспензий и идеально подходящий для интенсификации технологических процессов. Его секционная конструкция включает мешалки, установленные на общем валу, что обеспечивает активное перемешивание и эффективную дисперсию реакционной среды. Такая конфигурация максимизирует теплопередачу к рубашке реактора, позволяя поддерживать точные изотермические условия, необходимые для многокомпонентных проточных процессов.

Реактор SlurryFLO™ — это универсальный проточный реактор, разработанный для работы с суспензиями с содержанием твёрдой фазы до 20 % (в зависимости от типа суспензии). Конструкция включает пять секций, каждая из которых оснащена двумя мешалками, портами для установки датчиков распределения времени пребывания (RTD), клапанами для отбора проб/вентиляции и дренажами. Реактор обеспечивает точный контроль ключевых параметров реакции. Единый вал соединён с магнитной муфтой, что гарантирует полную герметичность системы даже при эксплуатации в сложных условиях.

Исследование распределения времени пребывания (RTD)

Реактор SlurryFLO™ продемонстрировал поведение, близкое к режиму идеального вытеснения (plug-flow), при проведении исследования распределения времени пребывания (RTD), направленного на оценку характеристик потока. Это подтверждает, что реактор обеспечивает стабильное и предсказуемое время пребывания, что критически важно для повышения селективности реакции и минимизации образования побочных продуктов. Результаты RTD показывают, что SlurryFLO™ оптимально подходит для процессов, требующих точного контроля времени реакции, обеспечивая надёжность и воспроизводимость в условиях непрерывной эксплуатации.

Исследование теплообмена

Реактор SlurryFLO™ обладает выдающимися характеристиками теплообмена, достигая коэффициентов до 3500 Вт/м²·К (при использовании воды в качестве рабочей среды). Конструкция реактора с высоким соотношением площади поверхности к объёму (~90 м²/м³) и постоянным перемешиванием с помощью двух мешалок обеспечивает эффективное терморегулирование процесса.

Была построена температурная кривая для наглядной оценки тепловой эффективности реактора, отображающая распределение температуры вдоль его длины. Профиль демонстрирует стабильное и контролируемое рассеивание тепла, обеспечивая равномерное температурное поле по всему реакционному каналу. Это критически важно для поддержания оптимальных условий реакции и предотвращения локальных перегревов. Кроме того, встроенные датчики RTD обеспечивают мониторинг температуры в режиме реального времени по всей длине реактора, способствуя повышению стабильности и управляемости процесса.

Исследование массообмена

Коэффициент массообмена в реакторе SlurryFLO™ был оценён для газо-жидкостной системы путём анализа падения давления CO₂ при его растворении в воде на различных оборотах двигателя. Конфигурация с двумя мешалками обеспечивает эффективное перемешивание, улучшая контакт между фазами и повышая скорость массообмена. С увеличением оборотов двигателя растворение CO₂ в воде становится более эффективным, что указывает на рост коэффициентов массообмена. Эта особенность делает реактор особенно подходящим для газо-жидкостно-твёрдофазных реакций, таких как гидрирование, где эффективная дисперсия газа имеет решающее значение для высокой производительности процесса.

Благодаря своим характеристикам, реактор SlurryFLO™ особенно хорошо подходит для таких реакций, как нитрование, окисление и других термочувствительных процессов, где точное управление температурой имеет ключевое значение для получения стабильных и высоких выходов. SlurryFLO™ предлагает значительные преимущества для непрерывных проточных процессов с участием суспензий и сложных химических превращений. Его способность обеспечивать поведение, близкое к режиму идеального вытеснения, в сочетании с превосходными характеристиками тепло- и массообмена, делает его универсальным решением как для лабораторных исследований и опытных установок, так и для промышленного применения. Представленные в данной технической записке инженерные данные — по потере давления, распределению времени пребывания, тепло- и массообмену — подтверждают высокую эффективность работы реактора в широком диапазоне технологических условий.