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微通道 连续流 化学反应的上游流程准备

微通道、连续流、反应中试、工业化阶段,不如意的若干问题:
我们认为,多数不在反应器本身,而在于物料各组分进入反应器之前的准备工作,不够充分。

1,泵Dosing
传质传热之前,我们首先要保证各组分严格按照反应条件,做好在线的、实时的流量配比。
常规的单柱塞计量泵、单个大隔膜的液压隔膜计量泵干不好这个活,哪怕我们选择了那些欧美昂贵的计量泵。
因为流量的脉动,将使得实时、在线的流量精确配比失控,这个问题在于低频的大股脉动之间,难以吻合反应对流量配比的实时要求。
哪怕加了脉动阻尼器,效果仍然难以理想,因为阻尼器是一个积分单元,如同洞庭湖,在涨水时它吸收流量…它使得流量的调节非常迟缓、滞后。如同一只笨拙的手,干不好精细的活。

2,流量计metering
如果说泵是手,流量计就是眼睛。
流量计的选型,比泵更复杂。
如果上游的泵,流量可控性差、脉动大,可能因为受到下游压力变化大而导致流量大幅波动的话,即使我们使用昂贵的质量流量计,也不会有良好的流量设定的效果。
另外,常见的情况是,小流量,却选用了较大流量的流量计;还有流量计的特性和物料不兼容。

3,各组分预冷预热调温Heat exchanging
用过低或者过热的冷热媒,配合频繁动作的大尺寸调节阀来调节各组分的预设温度,我认为,这样的方式是沿用了蒸气加热模式的老思路,这样的模式,还是批处理工艺的大容量、大热容的容器加热温控的思路。
还是在干粗活。这样子各组分的温度预设,难以在线、实时精确可控,而是粗放的,可能一段过冷、 ​下一段又过热。
我认为,正确的方式,是应该有一个冷热媒温度调节的中间循环环节,把冷热媒预先调好到一个合适的适当较小的换热温差,然后冷热媒大流量换热,这样才能有更稳定、均匀温度的连续流。

4,预混合 mixing
我们推荐瞬时雾化分散、对撞混合的方案。
就是各组分在混和之前,就已经分散成亿万个细微颗粒,然后再对撞混合。
这是乘法,先分散、再混合,瞬时,在线。
保持各反应组分能够瞬间直接接触,而不是在后续流程缓慢地、较多地和中间反应产物接触。
从而保证最少的付产物,最高的收率。
这其实已经是传质。

5,进一步的传质、传热反应reacting
下一步,才是进入反应器的反应时间过程,熟化。
那么前面的四步,是我们反应器上游的准备阶段
* preparing。
如果我们只是关注反应器本身,而忽视反应器上游的准备阶段的精细化控制要求,没有充分认识在线和批处理工艺的差异性,特别是忽略流量、热量的波动、积分特性,我们的微通道连续流反应的中试、工业化,就会和小试阶段发生较大的出入。
广州埃萌,www.ampump.com,希望为您的连续流的反应的上游,中试、工业化的流量配比、流量计、计量泵组选型、预冷预热、管阀选型布局、材质选择,模块化设备,提供可资参考的方案、意见。
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