Химические реакторы играют важную роль в химическом разделении и производственном процессе. Реакторы используются в промышленности уже много лет и бывают разных типов, включая реакторы гомогенного катализа и реакторы гетерогенного катализа. Эти химические реакторы легко доступны на рынке прямо сейчас. Однако существуют разные производители реакторов, а также ассортимент моделей, что затрудняет выбор подходящих химических реакторов для покупки.
В этой статье будет представлен обзор рынка химических реакторов, прежде чем обсуждать различные типы доступных химических или фармацевтических реакторов и способы выбора правильного типа и модели для своих нужд.
Содержание
Доля рынка химических реакторов
Типы химических или фармацевтических реакторов
Как правильно выбрать химические реакторы
Заключение
Доля рынка химических реакторов
В целом за последние пару лет химическая промышленность пережила значительный рост. Ожидается, что в период с 2020 по 2030 год он резко возрастет. Этот рост будет объясняться возросшей потребностью в современных химических реакторах для повышения эффективности операций. Исследования рынка прозрачности подчеркивают, что на рынке химических реакторов существует большой спрос со стороны нескольких конечных пользователей на возможность одновременного выполнения операций в рамках одного процесса.
Существует острая конкуренция со стороны таких ключевых игроков, как Rohco Inc, Dharma Engineering и Hexamide Agrotech Inc. Эти производители занимались исследованиями и разработками, чтобы удовлетворить потребности потребителей. Рынок химических реакторов будет продолжать расти благодаря этим инвестициям в повышение эффективности.
В течение прогнозируемого периода в Азиатско-Тихоокеанском регионе произойдет массовый рост количества химических реакторов. Это связано с усилением индустриализации в таких странах, как Китай и Индия. Кроме того, такие разработки, как компонент экологически чистых реакторов, привели к расширению возможностей роста на рынке. В частности, «Сизигия Плазмоникс» инвестировала USD 5.8 миллионов в экологически чистых химических реакторах.
Типы химических или фармацевтических реакторов
1. Реакторы периодического действия
Реакторы периодического действия представляют собой химические реакторы, в которых реагенты помещаются в закрытые сосуды, где они смешиваются и вступают в реакцию, а готовые изделия извлекаются. Функция периодического действия означает, что оборудование имеет определенный запуск и остановку реакционных процессов. В основном они используются в химической промышленности для исследований и разработок, а также в мелкосерийном производстве. Экзотермические реакции, требующие точного контроля давления, температуры и времени реакции, выигрывают от гибкости реакторов периодического действия. Они также используются в фармацевтической, химической и пищевая промышленность и производство напитков.
2. Реакторы с мешалкой непрерывного действия
Реакторы с мешалкой непрерывного действия (CSTR) представляют собой химические реакторы, участвующие в непрерывных реакциях, в которых реагенты постоянно подаются в реактор, а продукты непрерывно удаляются. CSTR имеют цилиндрические сосуды с мешалками, которые смешивают реагенты, сохраняя однородность содержимого. Имеют входные и выходные порты для бесперебойного ввода и вывода реагентов и продуктов. Оборудование широко используется в химическая индустрия из-за его способности достигать стационарных реакций, поскольку концентрации реагентов и продуктов остаются постоянными во время и после процесса.
3. Реакторы идеального вытеснения
Реакторы идеального вытеснения (ПФР) представляют собой химические реакторы с непрерывной подачей реагентов в трубчатый сосуд, где они протекают и реагируют. Первичная конструкция PFR включает в себя прямую трубу с входным и выходным портами для реагентов и продуктов соответственно. Пробкообразным образом реагенты протекают через трубчатый реактор, где каждый слой движется, не контактируя с соседними слоями. В этом случае осуществляется точный контроль за реакциями, так как схема течения дает однородные продукты. В основном они применяются в фармацевтической, полимерной и химической промышленности в высокотемпературных и каталитических реакциях.
4. Полупериодические реакторы
Полупериодические реакторы представляют собой химические реакторы, сочетающие в себе черты реакторов периодического действия и реакторов непрерывного действия. Таким образом, один или несколько реагентов непрерывно подаются в реактор, в то время как один или несколько других реагентов периодически загружаются на одну или несколько станций во время реакции. Помимо закрытой конструкции корпуса и мешалки в реакторах периодического действия, полупериодические реакторы имеют дополнительные порты для постоянного и периодического ввода реагентов. Это оборудование обеспечивает более высокие выходы и конверсию при точном контроле условий реакции. Обычно они используются в химической промышленности, в фармацевтике и в производстве полимеров.
5. Каталитические реакторы
Каталитические реакторы химические реакторы, в которых катализатор ускоряет реакции. Катализатор снижает энергию активации, необходимую для реакции, и, таким образом, увеличивает скорость реакции при минимальных температуре и давлении. Существуют различные каталитические реакторы, включая реакторы с псевдоожиженным, неподвижным слоем и шламовые реакторы. Применение каталитических реакторов в химической промышленности включает окисление, гидрирование и крекинг. Эти реакции требуют высоких скоростей конверсии и селективности для производства ценных фармацевтических, нефтехимических и пластмассовых продуктов.
Как правильно выбрать химические реакторы
1. Применение
Особенности применения включают характер реакции, масштаб операции, желаемые условия реакции, а также требуемый выход и чистоту продукта. Чтобы оптимизировать эффективность реакции, безопасность и выход продукта, покупатели должны выбрать соответствующий тип химического реактора для конкретных применений. Например, реакторы периодического действия используются в тонкой химической, фармацевтической и пищевой промышленности для небольших реакционных операций. Реакторы непрерывного действия подходят для крупномасштабных реакций производства полимеров и нефтехимии. Кроме того, реакторы с мешалкой имеют широкий спектр применений в этерификации, полимеризации и окислении.
2. Рабочие объемы
Рабочий объем химического реактора включает в себя объем корпуса реактора, занимаемый реагентами во время реакции. Это зависит от требуемой производственной мощности, стоимости оборудования и доступности. Как правило, небольшие реакторы отличаются универсальностью, но имеют меньший рабочий объем. Напротив, более крупные реакторы рентабельны и эффективны, даже если они требуют мер безопасности и более сложных процессов. Микрореакторы обеспечивают рабочий объем в диапазоне 1-10 микролитров. Лабораторные химические реакторы могут достигать рабочих объемов 100-400 миллилитров. Опытные реакторы имеют рабочий объем 20-150 литров. Кроме того, реакторы промышленного масштаба обеспечивают рабочие объемы в диапазоне от 400 в 1900 кубометра.
3. Вязкость содержимого
Покупатели должны учитывать вязкость, которая является мерой сопротивления потоку жидкости и оказывает значительное влияние на конструкцию и производительность химического реактора. Это зависит от кинетики реакции, реологических свойств реагентов и требований к оборудованию и процессу. Таким образом, вещества с высокой вязкостью требуют специальных инструментов и модификаций для эффективного перемешивания, передачи тепла и предотвращения засорения. Например, реакторы с мешалкой работают с широким диапазоном вязкости. Это варьируется от низкой до средней вязкости и может быть изменено для использования с материалами с высокой вязкостью. Однако высокая вязкость приводит к закупорке и неравномерному характеру потока, снижая эффективность реакции. В среднем для большинства химических реакций вязкость реагентов должна быть довольно низкой, в пределах примерно менее 1 сантипуаз (сП) до нескольких сотен сантипуаз.
4. Используемые растворители
Как правило, растворители, используемые в химических реакциях, влияют на кинетику реакции, производительность реактора и свойства продукта. Покупатели должны учитывать физические и химические свойства растворителей, желаемые условия реакции, а также требования к оборудованию и процессу. Таким образом, водные растворители, используемые в органическом синтезе и биохимических реакциях, могут быть приготовлены в реакторах с мешалкой для эффективной теплопередачи и перемешивания. Неполярные растворители, такие как спирт, используемые в органических реакциях, можно использовать в баках с мешалкой, реакторах с псевдоожиженным и неподвижным слоем. Для летучих растворителей требуются специальные реакторы, такие как реакторы непрерывного и периодического действия для дистилляции.
5. Стоить
Покупатели должны учитывать, что стоимость химических реакторов зависит от различных факторов. Эти факторы включают размер, материал, используемый в конструкции, сложность и условия эксплуатации. Они также должны учитывать технологические требования, характеристики реактора и возможную отдачу от инвестиций. Например, реакторы периодического действия дешевле реакторов непрерывного действия из-за их простой конструкции. Реакторы непрерывного действия обеспечивают лучшее качество продукции и эффективность процесса при крупносерийном производстве. Средняя стоимость реакторов непрерывного действия колеблется от USD 10,000 в USD 50,000. С другой стороны, стоимость промышленных реакторов высокого давления начинается от USD 30,000.
Заключение
Поиск подходящих химических реакторов для конкретных применений требует тщательного рассмотрения факторов, упомянутых в приведенном выше руководстве. Это менее сложно, когда покупатели понимают требования химических процессов. Оборудование также должно обеспечивать наибольшую отдачу от вложенных средств. Чтобы узнать больше или просмотреть списки высококачественных химических реакторов, посетите Alibaba.com.
