Лабораторный реактор представляет собой особенный класс оборудования, предназначенный для проведения химических реакций, а также моделирования и масштабирования других химических реакционных процессов. Кроме реакционных, аппарат подходит для смешения, диспергирования и гомогенизации в рамках небольшого объёма.
Лабораторный реактор — это как правило небольшая ёмкость из нержавеющей стали или боросиликатного стекла, которая оснащена вспомогательным оборудованием и устройствами для измерений при проведении реакции. Количество и качество процессов также напрямую зависит от дополнительных наборов оборудования к нему.
Назначение лабораторных химических реакторов
Лабораторный реактор имеет универсальную конструкцию, которая предполагает его комплектацию под разные виды задач, включая:
- Смешивание;
- Измельчение;
- Гомогенизацию;
- Подготовку смесей, растворов и эмульсий;
- Перегонку;
- Выпаривание;
- Работу с разными типам давления, избыточное или пониженное,
- при разных температурах низких или высоких.
При помощи такого типа оборудования проводится отработка технологии производства нового продукта, которая необходима для исключения ошибок перед запуском в производство.
Какие параметры можно оптимизировать в лабораторных химических реакторах
В лабораторном химическом реакторе оптимизации подлежит несколько параметров, среди которых:
- Выход продукта. Это параметр, который показывает соотношение уже изготовленного продукта к его стартовым компонентам, изначально загруженным в реактор. Чем ближе полученный результат к 100%, тем лучше и совершеннее происходит организация процесса. Следует обратить внимание на то, что в промышленном производстве величина выхода никогда не будет равна 100% из-за технологических потерь. Так выход рассчитывается как отношение реального итогового продукта к значению теории, определенной по стехиометрическому уравнению реакции. Выход всегда определяется в процентном соотношении.
- Производительность. Параметр отображает количество переработанного материала за определенную единицу времени. В свою очередь количество материала может быть выражено как в объемных, так и в весовых значениях. Производительность реактора напрямую связана с интенсификацией в процессе производства, и потому может моделироваться в лабораторных рамках.
- Интенсивность процесса. Это возможность в результате получить больше результата на том же оборудовании и за тот же промежуток времени, но с изменениями некоторых условий в процессе.
- Мощность, коэффициент полезного действия. Этот параметр характеризует возможности реактора. Для определения параметра существует уравнение энергетического баланса. В нём затраты энергии равны количеству энергии, которая была получена. Но не вся полученная энергия будет направлена на полезную работу и её часть обязательно будет потеряна. Отношение полезной энергии к количеству полученной будет коэффициентом полезного действия, который всегда будет меньше единицы. Чем ближе значение КПД к единице, тем рентабельнее будет использование оборудования. Лабораторные реакторы оснащают дополнительным контуром теплоизоляции и за счёт этого их КПД всегда высок.
Виды лабораторных реакторов «Концепт-Лаб»
Реакторы отличаются друг от друга несколькими параметрами. Это:
- нержавеющая сталь
- боросиликатное стекло
- Объём.
- Рабочее давление.
- Способ нагрева.
- Дополнительные опции.
Есть несколько основных видов реакторов:
- Лабораторный реактор высокого давления.
- Каскад - система лабораторных реакторов.
- Лабораторный реактор с жидкостной рубашкой.
- Лабораторный реактор с электронагревом.
- Лабораторный реактор высокого давления с мешалкой.
- Лабораторный реактор с мешалкой и рубашкой.
В качестве дополнительного оснащения используются приводы, мешалки, датчики давления, гомогенизаторы, дозаторы, насосы и другое вспомогательное оборудование.
Отрасли применения лабораторных реакторов
Подобные реакторы очень востребованы в следующих производствах и отраслях:
- Химическая отрасль.
- Парфюмерное и косметическое производство.
- Фармакологическая отрасль.
- Производство полимеров.
- Пищевая промышленность.
- Лакокрасочное производство и др.
Объем реактора от 150 мл до 200 л.
Диапазон рабочих температур от -150C до +450C.
Предельное давление до 600 Атм.
сталь: AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 304, AISI 321, Hastelloy.
стекло: GG17 Боросиликат G3.3