Лабораторные реакторы – устройство, характеристики, требования

Лабораторные реакторы — аппараты для проведения химических реакций. Одним из основных критериев при выборе конструкции и режима работы химического реактора являются условия, обеспечивающие протекание реакции в заданном направлении и с достаточной скоростью (объём веществ, температура, давление и пр.).

Выбор лабораторного реактора

Основными стандартными требованиями к химическим реакторам являются:

• Безопасность и устойчивость работы
• Максимальная производительность.
• Минимальные энергетические и тепловые затраты на осуществление химического превращения и транспортировку реагентов и продуктов через реактор.
• Низкая стоимость обслуживания и ремонта.
• Лёгкость в управлении и полный контроль над всеми процессами в химическом реакторе.
• Для фармацевтических отраслей — строгое соответствие стандартам GMP.

Для того, чтобы система соответствовала всем вышеперечисленным требованиям перед её производством проводится расчёт и обозначаются необходимые характеристики.

Существуют различные характеристики химических реакторов. Рассмотрим основные из них.

• Принцип действия

По принципу действия реакторы можно разделить на периодические и проточные, промежуточный вариант — полунепрерывного (циклического) действия.

Как в лабораториях, так и на производствах наибольшее распространение получили реакторы с периодической загрузкой реагентов и выгрузкой продуктов. Что обусловлено более простым масштабированием необходимых процессов от лабораторного к производственному уровню.

Конструкция химических реакторов периодического действия, обычно, представляет собой ёмкости (возможно не закрытые герметично), предусматривающие сливные/наливные операции с помощью отверстий, клапанов, задвижек и пр. Лабораторные реакторы данного типа оснащаются перемешивающими устройствами для интенсивного массообмена и равномерного распределения реагентов по всему объёму. Наша компания уже более 15 лет поставляет на российский рынок реакторы как зарубежного производства (например реакторы Premex (Швейцария), так и собственные разработки. Поэтому мы заранее учитываем пожелания заказчиков и стараемся предусмотреть всё необходимое. Лабораторные реакторы компактны, просты в управлении, позволяют устанавливать дополнительное оборудование (термостаты, перекачивающие насосы, дозаторы порошков и пр.).

• Рабочее давление

Многие промышленные установки работают под давлением, поэтому довольно часто при лабораторных испытаниях возникает необходимость поддерживать высокое/среднее давление. Выбор рабочего давления в реакторе обусловлен типом химической реакции, агрегатным состоянием реагентов. Реакторы, работающие под давлением, требуют повышенной техники безопасности. Производители таких аппаратов тщательно контролируют качество выпускаемой продукции.

• Рабочая температура

Одним из важных внешних факторов, влияющих на протекание химической реакции в нужном направлении и с заданной скоростью, является температура. С целью поддержания определённого температурного режима используют различные теплообменные системы.

• • Электрический обогрев – как в рубашке реактора, так и в самом реакторе. Внутренние теплообменные аппараты контактируют непосредственно с реагентами, что в некоторых случаях недопустимо. Кроме того, поверхность такого теплообменника сложно очищать.
  • Внешнее термостатирование более удобно в использовании. Как правило, внешние термостаты в сочетании с перемешивающими устройствами позволяют обеспечить равномерное распределение тепла по всему объёму реактора. Использование термостата позволяет не только нагревать и охлаждать, но и автоматически поддерживать температуру на определённом уровне. Большое разнообразие термостатов дает возможность подобрать модель под конкретного пользователя.
  • Отсутствие температурного контроля
  • Программное обеспечение

Некоторые аппараты оснащены специальным ПО для контроля процесса в химическом реакторе, сбора и хранения полученных данных. Для других реакторов ПО является опцией, которую можно приобрести отдельно. Современные производства и лаборатории всё чаще используют программы, чтобы автоматизировать процессы, исключить ошибки персонала и тем самым снизить затраты.

• Уникальное устройство химического реактора

Зачастую у пользователей возникают нестандартные ситуации (сложные условия реакции, подключение особого оборудования и т.д.), требующие особого подхода. Наша компания, не раз сталкивавшаяся с такими запросами, наладила поставку реакторов так, чтобы на основе стандартных деталей заказчик смог получить реактор собранный именно под его задачи.

Такие мини-конструкторы удобны и пользователю, и поставщику. Среди примеров такого оборудования можно выделить стеклянные реакторы Unic, или металлические реакторы ROMM.

При выборе реактора необходимо в первую очередь определиться с тем, какие реагенты будут использоваться и что будет являться продуктами реакции, как они будут выводиться из системы. Далее согласно условиям реакции (температура, давление) выбирают тип реактора и сопутствующее оборудование. В конечном итоге определяют, как наиболее компактно, удобно и безопасно разместить всё это в пространстве.

Если Вам нужна консультация по выбору реактора, позвоните +7 (495) 223-18-03, 8-800-600-18-03 или напишите нам на info@tirit.org — специалисты ГК “Тирит” всегда готовы оказать квалифицированную помощь.