LonnieCab
28 September 2017 13:23 | Estonia
Химические лабораторные реакторы
Химический реактор LCTR представляет собой автоматизированную систему для производства и генерирования различных веществ, материалов и соединений в химической промышленности, позволяя избирательно отделять, выделять и комбинировать желаемые вещества из исходных веществ, а также для производства высокочистых веществ с помощью рекристаллизации.
http://reaktor.su
Лабораторный реактор LCTR работает, используя поток жидкости Тейлора, является первым химическим реактором в мире, позволяющим равномерно производить высокочистые вещества.
Реактор LCTR должен заменить существующие химические реакторы за счет производства высокочистых веществ, используя мощный эффект равномерного перемешивания с использованием потока жидкости Тейлора, позволяя сократить время реакции, повысить производительность через непрерывность производства, снизить затраты за счет увеличения выхода материала и многое другое.
Поток жидкости Тейлора является потоком, который был найден ученым Куэтта в начале 1900-х, использовался в вискозиметрах и мог быть проанализирован с помощью формулы Тейлора до середины 1900-х годов. Поток жидкости Тейлора также использовался в теплообменниках ввиду его очень высокой скорости массопереноса.
Химический реактор с использованием потока жидкости Тэйлора состоит из двух цилиндров, в которых круглый стержень типа цилиндр вставлен в полую трубу типа цилиндра. Такой метод показывает уникальные характеристики потока, поскольку внешний цилиндр фиксирован, а внутренний цилиндр вращается. Жидкость течет в том направлении вращения, в каком вращается внутренний цилиндр, благодаря чему создается сила давления на жидкость на внутреннем цилиндре, по направлению к внешнему цилиндру ввиду центробежной силы и силы Кориолиса, так что поток жидкости постепенно становится нестабильным, поскольку увеличивается скорость вращения, и создаются массивы кольцевых вихрей во встречных направлениях вдоль осевого направления, что и называется потоком жидкости по Тейлору.
Принцип возникновения потока жидкости Тэйлора
Поток жидкости Тейлора может генерировать турбулентный поток легко меняя скорость вращения внутреннего цилиндра, таким образом он часто используется для изучения устойчивости жидкости. Рейли провел анализ стабильности для не-вязкой жидкости. Для вязкой жидкости, Тейлор сообщил, что вихрь Тейлора происходит в области большей, чем критическое число Тейлора на основании линейной теории. Нестабильность состояния потока может быть представлена в виде ряда Тейлора (Ta), который определяется направлением вращения числа Рейнольдса и коэффициентом формы реактора (D / R1) следующим образом;
где d представляет собой расстояние между двумя цилиндрами, R1 обозначает радиус внутреннего цилиндра, ?1 является вращательной скорость внутреннего цилиндра, и ? является динамическая вязкость жидкости. Тейлор представил критическое число Тейлора (Tас) как D / R1 приближается к 0 41,3 и Kataoka классифицировал характеристики потока, основанные на ряде Тейлора, когда d / R1 является 0,62 без осевого потока представляется как:
Та емы LCTR, и контролирующим насосом и агитационной скорости регулирующей стехиометрическое соотношение.
9. Применение различных методов.
Области применения настолько разнообразны, что она может быть широко использован в таких областях, как синтез химических соединений, производство кристаллов, покрытие и пропитки однородных частиц, процессы разделения и ферментации веществ и т.д.
Демонстрационный тест потока жидкости Тэйлора
Эксперимент, чтобы проверить, происходит ли равномерное смешивание путем создания потока жидкости Тейлора проводится, как показано на рисунке Когда вводится вода, вводятся также голубые растворы, а затем воду вводят вновь, кольца получаются только тогда, когда вводят синие растворители и остальные части заполнены только водой, что показывает, произошло создание потока жидкости Тейлора.
Сравнительная таблица реакторов
Тип реактора Обычный реактор Реактор Тэйлора
Диаграмма перемешинвания жидкости
Метода перемешивания жидкости Macro перемешивание Micro перемешивание
Скорость переноса массы(м/с) 1 3.3
Сила перемешивания(W/kg) 0.8 5.8
Длительность процесса(ч) 10 3
Размер частиц(µ) 10 4 ~ 12
Span(0 - D10 / D50]) 0.5 0.2
Насыпная плотность (г/мл) 2.1 2.2
Морфология Сферическая Сферическая
Следующие графики являются результатом анализа концентрации для приведенного выше эксперимента с использованием аналитического устройства. Ламинарный поток и турбулентный поток показали общую однородную концентрацию, А поток Тейлора показал высокую концентрацию в момент инъекции, что подтверждает преимущество потока Тейлора.
Области применения
Метод
Кристаллизация Перекристаллизация Соосаждение, копреципитация
Выпадение в осадок Соль-гель процесс Полимеризация
Радикальные реакции Напыление, нанесение Пропитка, вкрапление, импрегнирование
Экстракция Core-shell process
Вещества
LiFePO4 (NiMnCo)(OH)2 Li2CO3
CaCO3 K2Co3 NH4H2PO4
Nal SiO2 NiSO4
CoSO4 TiO2 Ba(NO3)2
KNO3 NaHCO3 Durene
Diiodbenzne Triiodobenzene Lysine
Tryptophan Methionine GMP
IMP
Презентационное видео
Статьи по реакторам Тейлора
Применение реакторов Тейлора
Производство графена
Производство наноматериалов
Система восстановления редкоземельных металлов
Кристаллизация пищевых добавок
Гостевая 
