Mis vahe on ühekihilisel klaasreaktoril ja mantelklaasreaktoril?
Nov 15, 2023
Jäta sõnum
Ühekihiliste klaasreaktorite ja mantelklaasreaktorite materjali, struktuuri, funktsiooni ja muude aspektide osas on olulisi erinevusi. Ühekihiline klaasreaktor suudab segamisreaktsioone läbi viia ainult normaal- või alarõhul, ümbrisklaasist reaktor aga võib täita rohkem funktsioone, sealhulgas soojendada või jahutada.
1. Materjal:
Ühekihilise klaasreaktori korpus on valmistatud ühekihilisest klaasist. Seda tüüpi klaasist reaktsioonikannu kasutatakse tavaliselt normaal- või alarõhul toimuvate reaktsioonide segamiseks ning erinevate keemiliste reaktsioonide jaoks saab veekeetjale lisada reaktsioonimaterjale. Lamineeritud klaasist reaktori reaktori korpus on kahekihiline struktuur, mis koosneb kahest klaasikihist seest ja väljast. Vahekihti saab soojendada või jahutada erinevate jahutusvahenditega. Seda tüüpi reaktor sobib kõrge ja madala temperatuuriga reaktsioonitingimusteks, temperatuurivahemikuga ligikaudu -80 kraadi ~ 250 kraadi.
2. Struktuur:
Ühekihilise klaasist reaktsioonikeetja struktuur on suhteliselt lihtne, üldiselt sfääriline või tünnikujuline ning küttemeetodite hulka kuuluvad vesivannis kuumutamine, õlivannis soojendamine, elektriline särgi soojendamine, paindlik elektrisärgi soojendamine jne. Selle struktuuripiirangute tõttu see reaktor ei saa läbida kuumutamis- ega jahutamisreaktsioone. Lamineeritud klaasist reaktsioonikannu struktuur on keerulisem ja vahekihti saab juhtida välise temperatuuriga reguleeritava tsirkulatsiooniseadmega, et reguleerida veekeetja sees olevate materjalide temperatuuri ringleva vedeliku sisseviimisega. Samal ajal võib kõrg- või madalatemperatuuriliste reaktsioonide jaoks sisestada vahekihti ka erinevaid külmutusaineid, kütteaineid või kõrge ja madala temperatuuriga õlisid. Seda tüüpi reaktorit tuleb soojendada või jahutada tugiseadmetega (nt kõrge temperatuuriga tsirkulatsioonipump, madala temperatuuriga jahutusvedeliku tsirkulatsioonipump, kõrge ja madala temperatuuriga integreeritud masin), et juhtida külmutusagensi või kütteaine ringlust.
3.Funktsioon:
Ühekihilise klaasist reaktsioonikeetja funktsioon on suhteliselt piiratud, seda kasutatakse peamiselt reaktsioonide segamiseks normaal- või alarõhul, kontrollides reaktsioonilahuse aurustumist ja tagasijooksu. Seda saab toita ka pideva rõhuga lehtri kaudu ja vaakumis segamisreaktsioonide jaoks. Struktuursete piirangute tõttu ei saa kuumutamis- või jahutamisreaktsioone läbi viia. Lamineeritud klaasist reaktoril on rohkem funktsioone, lisaks ühekihilise klaasreaktori kõigi toimingute sooritamisele saab see läbi viia ka kütte- või jahutusreaktsioone. Pärast erinevate kandjate sisestamist vahekihti saab see kohaneda erinevate reaktsioonitingimustega ja saavutada keemilisi reaktsioone kõrgel ja madalal temperatuuril. Samal ajal saab tänu oma kahekihilisele struktuurile vaakumisolatsiooni funktsiooni saavutada ka väliskihi kaudu, et vältida veekeetja korpuse härmatise teket madalatel temperatuuridel, muutes reaktsioonioleku jälgimise mugavaks veekeetja sees.
Üldiselt on ühekihiliste ja ümbrisklaasist reaktorite materjalis, struktuuris ja funktsioonides olulisi erinevusi. Mantelklaasreaktorid on oma kahekihilise struktuuri tõttu enam levinud kaasaegsetes sünteetilistes kemikaalides, biofarmatseutikas ja uutes energiaväljades, millel on rohkem funktsioone ja suurem efektiivsus. Ühekihiline klaasreaktor sobib mõneks lihtsaks segamisreaktsiooniks ja muudeks toiminguteks.
Lisaks ülaltoodud erinevustele on ühekihilise klaasi reaktsioonikeetja ja klaassärgiga reaktsioonikeetja abiseadmetes väikesed erinevused. Võttes näiteks 20-liitrise klaasist reaktsioonikeetja, on nende kahe võrdlus järgmine:
20-liitrise klaasist ühekihilise reaktori abiseadmed hõlmavad peamiselt:
1. Segamisseade: Tavaliselt kasutatakse mehaanilist segamist ja segamisvarda juhib mootor, et saavutada reaktsioonivedeliku piisav segamine ja ühtlus.
2. Kondensaator: kasutatakse reaktsiooniprotsessi käigus tekkiva auru kogumiseks ning reaktsioonisüsteemi temperatuuri ja rõhu stabiilsuse säilitamiseks.
3. Termomeeter: kasutatakse reaktsioonivedeliku temperatuuri jälgimiseks, tagades reaktsiooni toimumise määratud temperatuuritingimustel.
4. Rõhumõõtur: kasutatakse reaktsioonisüsteemi rõhu jälgimiseks, tagades, et reaktsioon toimub seatud rõhutingimustes.
5. Klapp: kasutatakse reaktsioonivedeliku sisse- ja väljavoolu juhtimiseks, tagades reaktsioonisüsteemi tiheduse ja stabiilsuse.
20-liitrise klaassärgiga reaktori abiseadmed hõlmavad peamiselt:
1. Kütteseade: Tavaliselt kasutatakse elektrikütet reaktsioonivedeliku kuumutamise ja isolatsiooni saavutamiseks, kuumutades jope sees olevat termilist õli või muud soojuskandjat.
2. Jahutusseade: kasutatakse reaktsioonivedeliku temperatuuri reguleerimiseks ning reaktsioonivedeliku jahutamiseks ja isoleerimiseks läbi jahutusvee või muu jahutusvahendi kesta sees.
3. Mehaaniline segamisseade: Segamisvarda käitab mootor segamiseks, mis tagab reaktsioonivedeliku täieliku segunemise ja ühtluse.
4. Kondensaator: kasutatakse reaktsiooniprotsessi käigus tekkiva auru kogumiseks ning reaktsioonisüsteemi temperatuuri ja rõhu stabiilsuse säilitamiseks.
5. Rõhumõõtur: kasutatakse reaktsioonisüsteemi rõhu jälgimiseks, tagades, et reaktsioon toimub seatud rõhutingimustes.
Nende kahe abiseadmeid võrreldes on näha, et 20L klaassärgreaktori kütte- ja jahutusseadmed erinevad 20L klaasist ühekihilise reaktori omadest. Seda seetõttu, et 20L klaassärgiga reaktoris võimaldab särgi olemasolu temperatuuri paremini reguleerida, mistõttu kasutatakse täpsema temperatuuri reguleerimise saavutamiseks elektrikütet. Vahepeal saab ümbrise isoleeriva toime tõttu vältida otsest kontakti kütte- ja jahutuskeskkonna ning reaktsioonivedeliku vahel, tagades katse täpsuse ja ohutuse. Lisaks on nende kahe segamisseadmetes erinevusi. 20L klaassärgiga reaktoris kasutatakse tavaliselt mehaanilist segamist, samas kui 20L klaasist ühekihilisel reaktoril seda nõuet ei ole.
|
|
|
|
| Kütteseade | Jahuti | Ahi |
