Микрореакторах: Меньше может быть лучше

Еще в 1970-х и 1980-х годов получил мудрость в том, что будущее для химической промышленности процесс (ИПЦ) будет вращаться вокруг "эффект масштаба". Это краеугольный камень нефтехимической промышленности, этилена, злоумышленник был подталкивать пропускной ставки почти 2000 т / д, а в равной степени огромны, одного поезда заводы производили другие продукты питания, такие, как аммиак и метанол. Как и в случае нефти и газа, химической промышленности был убежден, что "большая прекрасна". И, по большому счету, большой он остается, как видно из 5000 т / сутки метанола строится в Тринидаде.

Но в настоящее время растет интерес к экономике совершенно разного масштаба, включая интенсификацию процесса и microreactor технологий. Цель состоит в разработке этих технологий для производства технологических установок, которые являются более эффективными, с более высокой урожайности, снижению энергопотребления, повышению безопасности и гораздо меньше следов, чем традиционные растения.

В центре этих событий является реактор - то в последнее время признается КЭП с Лучшая награда Показывать Heatric (Пул, Дорсет, Великобритания) на этой выставке перерабатывающих отраслях промышленности в Хьюстоне, штат Техас (апрель 24-26). Heatric утверждает, что ее ПЦР печатной реактор новой технологии химического реактора, которые могут быть использованы в процессах, начиная от реформаторов для топливных ячеек для производства тонких и сыпучих химических веществ.

Хотя сама по себе технология реактора может быть новыми, производства принципы, лежащие в его построить на практический опыт Heatric в компактной печатной теплообменники (PCHEs). "Heatric было известно о возможности применения реактора, но до сих пор была сосредоточена на создании обменника бизнеса", говорит менеджер программы реактора Svend Рамболд. "Только в прошлом году или около того, мы стремились расширить спектр применения наших химическому травлению, распространения связанных продуктов".

Оба PCHEs и новые ДЗП состоят из плоских металлических пластин, в котором поток жидкости каналы были химически фрезерованные (аналог электронных печатных плат сделано путем травления схемы на подложку). Эти плиты, то многоуровневые и, вместо того, сварные, являются диффузии, соединенных вместе. Диффузия связи является твердотельным присоединения процесс, который нажимает на поверхности вместе при высоких температурах ниже температуры плавления металла, и превращает стопки пластин в сплошной блок, содержащий именно жидкие места потока.

Рамболд считает способностей Heatric уникальны в этой области. "Каждый проточной", говорит он, "является дискретным и непрерывным, нет смешения места (если специально разработаны), и мы можем достичь идеального реактора плагин условия движения по желанию". Переход гидравлические диаметры указаны в соответствии с химической кинетики реакции и оптимизации тепло-и массообмена ставки. Эти места имеют постоянный, гладкие, полукруглый профиль, который помогает в добавлении катализатора, либо путем покрытия поверхности проточной или включить его в список каналов.

Источник глубине обычно составляет от 1-2 мм, вплоть до, как малые, как 0,1 мм, в таких материалах, как аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей, титана, меди, никеля и никелевых сплавов. ДЗП может быть предназначен для обработки давлением свыше 500 бар и температуре от криогенных до 800 градусов C.

Микрореакторах в действии

Аналогичных компактных реактора теплообменник Marbond, недавно завершила свою первую в промышленных масштабах тест на процесс окисления на завод Хиксон

Процесс состоит из двух этапов, окисление тиоэфир к сульфидина через сульфоксид промежуточных. Экзотермической реакции влечет за собой смешение двух жидких фаз и зачастую осуществляется полунепрерывно в пакетном перемешиваются. По BHR технический директор, Эндрю Грин, компактный реактор теплообменник "позволяет управлять процессом непрерывным образом и достигает короче время пребывания путем улучшения перемешивания и теплообмена."

BHR настоящее время работает с другими производителями, 4-химические специальности в разработке реакторов для широкого круга реакций. В рамках этого проекта, компания строит завод мобильных процесс включения различных технологий интенсификации процесса, в том числе компактный теплообменник и статического - смеситель реакторов. Планируется завершить в конце этого года, устройство будет проверен на предприятиях компаний-участниц.

Koch-Glitsch (Винтертур, Швейцария) производит SMR, static-mixer/heat обменника, которая также была успешной в коммерческом масштабе. Смесительные элементы образуются из серии полые трубки, через которые теплоносителя потоков. Трубы расположены таким образом, что они вызывают сильное радиальное перемешивание. SMR также может быть использован везде, где реакция (с одно-или двухфазного потока) должен осуществляться под определенного времени или температуры условий, таких как применение в полимеризации реакторов.