Температурные пределы
Температурные пределы
Существует ряд факторов, определяющих максимальную рабочую температуру в реакторах высокого давления. Для большинства устройств – это материал прокладки. Рабочая температура реакторов, имеющие уплотнительные кольца, ограничена 225 °С, при изготовлении уплотнительных колец из специального материала, предельное значение температуры составляет 275 °С. Использование политетрафторэтилена в качестве материала для прокладок расширяет диапазон рабочих температур до 350 °С, а гибкий графит до 500 °С. Максимальный предел температур для металлов, использующихся в данных реакторах, установлен стандартами ASME и другими стандартами. Для большинства металлов предельная допустимая температура составляет от 400 до 800 °С, при этом снижается их прочность. Наконец, трудности, возникающие с резьбой и другими соединительными элементами при высоких температурах, создают практический предел температуры для реакторов с внешним подогревом. Нами установлено, что 600 °С является максимальным разумным пределом.
Реакторы с внутренним нагревателем
Открытые нагреватели
Для максимального расширения пределов рабочих температур оказался пригодным и другой подход. Мы поместили нагреватель или печь внутрь реактора высокого давления. Нагреватель окружен слоем изоляции. Это создает горячую зону в центре реактора и предотвращает перегрев стенок. При надлежащем проектировании, в центре реактора температура достигает 1200 °С, в то время как температура стенок реактора не превышает 250°С. Подобная система обладает очень низким энергопотреблением. В отличие от внешних нагревателей внутренние нагреватели могут быть менее мощными. Реакторы с внутренним подогревом оборудованы изолированными электрическими контактами для подачи питания к нагревателю и нескольким термопарам, чтобы контролировать температуру горячей зоны и внутренней стенки реактора.
Круг реакций и исследований, проводимых в реакторах с внутренним нагревом, должны быть ограничены только теми реакциями, которые не приведут к разрушению открытых внутренних нагревателей и изоляции. Как правило, это реакции между газом и твердым веществом или исследования контролируемых термообработок при атмосферном давлении. Нагревательные элементы изготавливаются из керамики. Для некоторых пользователей разработаны обогреватели и изоляционные слои для проведения исследований при температурах выше 2500 °С.
Хотя внутренние нагреватели можно устанавливать в практически любом реакторе высокого давления, не имеющим мешалку, отличной является модель 4683 объемом 1,8 л. В нем может разместиться цилиндрический изолированный нагреватель диаметром
Защищенные нагреватели
Также производятся реакторы с внутренним нагревом, имеющие специальные нагревательные картриджи, вставляющиеся в специально предназначенные термокарманы. Эти гильзы защищают нагреватель от реагирующих веществ и расширяют возможности для проведения исследований. Нагревательные картриджи имеют максимальную температуру 760 °С.
Совместимое оборудование:
- Серия 4520. Объем 1 л и 2 л, до 200 бар и 350 °С (настольные)
- Серия 4530. Объем 1 л и 2 л, до 200 бар и 350 °С (напольные)
- Серия 4540. Объем 600-1200 мл, до 345 бар и 350 °С
- Серия 4550. Объем 3.75 л и 7.5 л, до 131 бар и 350 °С
- Серия 4555. Объем 10 л и 18.75 л, до 131 бар и 350 °С
- Серия 4560. Объем 100-600 мл, до 200 бар и 500 °С
- Серия 4580. Объем 3.75 л и 5.5 л, до 200 бар и 500 °С
- Серия 4590. Объем 25-100 мл, до 345 бар и 350 °С
- Серия 5500. Объем 25-600 мл, до 200 бар и 350 °С
