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连续流动反应器在生产行业有哪些优势? 2024-04-30

连续流动反应器

连续制造已经巩固了其作为各个行业批量生产和制造的更可持续替代品的地位。


它以更环保、更安全、更可靠、多功能、高效、可扩展和高效的方法进行销售。所有这些都是使连续流成为更受欢迎的生产工艺的关键卖点。但是,那些不太明显的、经常从裂缝中溜走的连续流动的后续好处呢?


流动化学所关注的优点是那些与高效和高价值生产目标相一致的优点。澳门萄京娱乐公司官网看到流动化学如何采用绿色化学,以及如何通过连续流动方法改善反应时间和产品产量。


澳门萄京娱乐公司官网没有看到的是,人们把注意力集中在那些仍然应该得到推广的更商业利益上。


在本系列博客中,澳门萄京娱乐公司官网将详细讨论连续流技术如何不仅仅是一种多功能、高效和高效的制造方法,而是它如何释放出许多关键优势,使精细化工和制药行业现代化。


一、流动化学促进能源成本节约


这种好处来自一个受到高度关注的 - 绿色化学 - 因为它成为遵守政府法规的一个方面。然而,由于许多制造商选择将连续流嵌入其制造过程中,他们忽略了一个事实,即能源效率不可避免地转化为更低的能耗。


绿色化学的十二项原则之一是 最大限度地提高能源效率。这是通过消除对极端温度或压力的要求并选择环境工艺替代方案来实现的。


提高所需能源的效率并最大限度地利用正在使用的能源似乎很困难。最终,可以通过以下两种方式之一进行改进,即起始原料(原料)和反应方法本身。


二、连续流反应器与间歇式反应器相比如何?


在间歇式或补式间歇式反应器中进行化学反应时,反应器实际用于所需化学反应的平均时间大约是反应器运行总时间的30%。


间歇式反应器需要足够的休息时间,这通常包括加热、冷却和清洁。对于较大的反应器,例如处理饮料产品发酵的反应器,它们每批平均可以运行 10 小时,然后清空并重新开始该过程。


将其与流动反应器进行比较,后者不需要太多的停机时间,也不需要很少的维护干预;在给定的生产时间内,流动反应器可以实现几乎 100% 的产能利用率。毕竟,它们是建立在连续反应堆运行的原理之上的。


流动反应器并不仅仅止步于此,在许多情况下,人为干预几乎为零。连续流动过程可以配置为考虑反应前和反应后阶段。从避免不需要的杂质到为下一阶段的工艺准备试剂或其他副产品。


整个过程可以配置为单个实体,而不是单个操作阶段。这意味着化工生产中试工厂的每个阶段都在同时运行,生产出产物,并在其他各种预反应阶段制备试剂,同时进行反应。这凸显了流动过程100%高效的潜力。


从理论上讲,当流动反应器运行时,会不断产生输出。但是,没有一种制造过程是完全万无一失的,因此偶尔会出现需要停机的情况。


三、能源效率如何实现节能?


很明显,如果某件事变得更有效率,它也会节省您的企业经济价值,对吧?那么,连续流动可能很难确定在过渡过程中能源成本降低的确切位置。


更高效的反应过程可以更好地优化反应条件,包括温度要求。在许多化学反应中,热量是一个不容置疑的因素,特别是如果它们是放热的,例如硝化和氧化。在批次中,这些类型的反应需要大量的监测时间,以控制放热化学物质的输入,添加速度非常慢以避免过热。


在流动中,较小的工作体积确保可以连续添加化学品,而不会有过热的风险。不仅如此,流动化学还可以更好地实现“热回收”、“保热”和“传热”,从而避免热失控。


连续流动技术中的热回收确保了通常在间歇反应完成后损失的热量在流动过程中被实际收集并重复使用。这是通过传热(通常使用热交换器实现)完成的,确保传热/换热器流体可以用作加热反应流体的持续流。

连续流动反应器

AM Technology 2023 版权所有


反应流体获得的热量通常等于输送/交换流体损失的热量,相当于传递的总热量。这避免了任何多余的热量提高反应质量的温度,并确保热量持续传递到反应中而不是大量添加,从而防止潜在的危险热失控。


进入流动反应器的热量中有很大一部分是可回收的,几乎没有空间可以回收。将热交换器与流动反应器配对可以确保出口流中的任何热量都被回收和保留,以继续加热进入的进料流。回收热量并重复使用它来预热进入的进料流,可以显着减少整个反应过程中将反应物加热到所需温度所需的能量。


在批量中,过去的热量损失是很常见的,通常不可能进行热回收。在这种情况下,将反应加热到所需的温度是一项持续的成本,因为每个反应批次都会不断向系统提供热量。因此,连续流反应器为加热化学过程提供了更具成本效益的解决方案。


许多成本节约是针对特定工艺的,但是了解间歇式反应器体积、日生产率、平均加热和冷却需求、峰值冷却需求和所需的电力,将使您有足够的洞察力来评估如果改用coflore 连续多级搅拌反应器所节省的能源。


四、连续流动更广泛的商业价值


生产过程中的能源成本节约不仅推动了流动化学作为化学合成的首选替代方案,而且还为连续流动技术铺平了道路,使其成为化工行业净零排放目标的关键参与者,以及制造企业的企业经济和可持续发展目标,这是本系列博客的下一个重点。


在证明了可以通过流动化学开关概述的节能成本之后,扩大台式反应的规模,可以最大限度地节省多吨级生产的节能成本。在加热进料流的同时,每年可节省 2,000,000 MJ 的热量消耗,平均每年可节省超过 55,000 美元。


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