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高壓反應器中哪些因素會影響化學合成反應的效能

應用資訊 2025.04.09
高壓反應器中哪些因素會影響化學合成反應的效能

攪拌式高壓反應器仍然是化學工業中的主力設備之一,以下是高壓反應器影響化學合成中效能的關鍵因素,可於選購時進行參考。



  1. 轉速: 當反應受到質傳限制時,提高攪拌轉速有助於提升反應效率,但這種效益是有限的,但並不是越高轉速效果就越好,因此適當的轉速功能是高壓反應器不可貨缺的配備,以便使用者找出最佳運轉條件。

  1. 攪拌棒類型選擇: 攪拌葉片有多種形式,渦輪式、螺旋槳式、斜角葉片式、錨式等,可依液體性質選擇合適的攪拌器。例如,高黏度系統使用高速螺旋槳式毫無意義,此時應選用錨式葉片會更合適。


    1. 操作壓力:常壓操作反應,雖然這是較簡便安全的方式,在反應過程中,提高壓力通常能提升反應溫度,進而提高反應速率。基本視為製程強化的一項趨勢,有助於使用體積更小的反應器。大多數 Amar 攪拌式高壓釜壓力上限 50 bar以上,可善用壓力上限規格達到調整參數的目的。       
    2. 熱傳導 化學反應常具有放熱或吸熱性質,常見問題是為了達到所需反應溫度而浪費太多時間,或因為放熱反應而不得不刻意減慢加料速度,因此足夠的加熱與冷卻系統顯得格外重要,故冷卻盤管及夾套加熱裝置都是有其選配的必要性。
                                                        
    3. 幾何相似性: 在設計階段就應考慮日後的放大操作。實驗室反應器的幾何構造應與實際工廠中的反應器應當相似,以利調整參數及避免意外發生。

    4. 墊片(Gaskets):
      金屬接合面間通常需使用墊片來達成氣密,常見高壓反應器的墊片為Viton (FFKM/FKM) / PTFE墊片,墊片會隨時間與溫度循環老化,故建議定期更換。

    5. 軸封(Shaft Seals):
      高壓反應器軸封極為關鍵,請盡可能選用磁力軸封,這樣可避免泄漏與磨損風險,若非必要,高壓反應器盡量避免使用傳統機械軸封。

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