Статьи >> Химические реакторы из нержавеющей стали

Химические реакторы из нержавеющей стали Версия для печати

Химические реакторы из нержавеющей стали

Химический реактор - оборудование для проведения химических реакций объёмом от нескольких миллилитров до десятков кубометров. Цель работы реактора - выработка конечного продукта из исходных компонентов при соблюдении требований максимальной эффективности процесса.

    Реакторы классифицируются по ряду признаков:
  • по состоянию реагирующих веществ:
    • В гомогенных реакторах принимает участие одна фаза: жидкая или газовая;
    • В гетерогенных реакторах участвует несколько фаз одновременно, например,
      жидкость и твердое тело.
  • по способу организации технологического процесса:
    • В реакторах периодического действия реагенты загружаются в реактор до начала или во время работы реактора, затем смесь выдерживается в реакторе и происходит выгрузка продуктов;
    • В реакторах непрерывного действия происходит непрерывная подача реагентов в зону реакции и непрерывный отвод продуктов;
    • Реакторы полунепрерывного и полупериодического действия работают по принципу функционирования двух реагентов, один из которых поступает непрерывно, а второй - периодически, или же вещества подаются периодически, в то время как продукты реакции удаляют непрерывно.
  • по увеличению давления в реакционном резервуаре:
    • функционирующие под вакуумом;
    • функционирующие при высоком давлении;
    • функционирующие при атмосферном давлении.
  • по тепловому эффекту химических процессов:
    • В эндотермических реакторах реакция проходит с поглощением тепла ;
    • В экзотермических реакторах реакция проходит с выделением тепла.
  • по способу движения реакционной среды:
    • Реакторы вытеснения предполагают, что любой элемент объема потока движется с постоянной скоростью и не смешивается с другими элементами, а напротив, вытесняет их;
    • В реакторе смешения происходит непрерывное замешивание смеси, в которой один элемент исходного вещества, поступая в реактор, сразу смешивается со всем содержимым реактора.
  • по тепловому режиму:
    • Адиабатические реакторы функционируют без теплообмена с внешней средой за счёт достижения теплоизоляции наружной поверхности реактора.
    • Изотермические реакторы осуществляют работу при постоянной температуре, которая держится на одинаковом уровне во всех точках реакционного объема.
    • В политропных реакторах тепловой режим создается не только собственным тепловым эффектом процесса, но и конструктивными, техническими факторами аппарата.

Химические реакторы из нержавеющей стали ёмкостью от 50 л до 50 м3 используют для работы под давлением и вакуумом в самом широком спектре температур (от -80 до + 350 °С). Их используют для гидролиза, нейтрализации, кристаллизации, испарения и других процессов, поэтому немаловажным является тот факт, что почти все технологические соединения и резьбовые адаптеры могут быть легко разобраны и заменены. Большой выбор дополнительных принадлежностей позволяет использовать реакционный сосуд для любых технологических процессов.

Химические реакторы из нержавеющей стали

В химической промышленности для изготовления оборудования используются разнообразные материалы. Это объясняется тем, что к конструкционным материалам для химической аппаратуры предъявляются разнообразные и специфические требования. Материалы, которые применяются для этих целей, должны:
- иметь достаточную механическую прочность и стойкость к коррозионному воздействию
перерабатываемых веществ;
- обладать соответствующими физическими свойствами (например, хорошей теплопроводностью);
- легко поддаваться механической обработке;
- не оказывать ингибирующего действия в процессах, проводимых в данной аппаратуре;
- не влиять на чистоту продуктов реакции;
- быть дешевыми и доступными.

Главным требованием для материалов химических аппаратов в большинстве случаев является их коррозионная стойкость, так как она определяет долговечность химического оборудования. Поэтому самым распространенным материалом для изготовления химических реакторов сейчас является нержавеющая сталь.



Нержавеющая сталь - легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Химические реакторы из нержавеющей стали идеально подходят для фармацевтической промышленности, так как их конструктивные особенности гарантируют максимальную чистоту поверхности и обеспечивают необходимый поток тепла и вещества, что позволяет удовлетворять жёсткие требования стандарта GMP. Также эти реакторы применяются в пищевой, парфюмерно-косметической, химической и лакокрасочной промышленности.

Работа с реакторами из нержавеющей стали является безопасной, потому что исключает возможность механического повреждения сосуда, в отличие от стеклянных реакторов, что является немаловажным фактором при работе с агрессивными и взрывоопасными средами. Механическая прочность обеспечит долгий срок службы оборудования. Химические реакторы из нержавеющей стали ёмкостью от 50 л до 50 м3 используют для работы под давлением и вакуумом в самом широком спектре температур (от -80 до + 350 °С). Их используют для гидролиза, нейтрализации, кристаллизации, испарения и других процессов, поэтому важно, чтобы почти все технологические соединения и резьбовые адаптеры можно было легко разобрать и заменить. Большой выбор дополнительных принадлежностей позволяет использовать реакционный сосуд для любых технологических процессов.

Основными марками нержавеющей стали, из которых изготавливают реакторы, являются марки AISI 316 (08Х17Н13М2), AISI 321 (08X18H10T) и AISI 304 (08X18H10).


  C Mn P S Si Cr Ni Mo Ti
AISI 304 0,08 max 2,0 max 0,045 max 0,03 max 1,0 max 18-20 8-10,5 - -
AISI 316 0,08 max 2,0 max 0,045 max 1,0 max 1,0 max 16-18 10-14 2-3 -
AISI 321 0,08 max 2,0 max 0,045 max 0,3 max 1,0 max 17-19 9-12 - 5*C% 0,5 max
Химический состав (AISI 304, AISI 316, AISI 321).

Марка AISI 304 является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющей стали. Её химический состав, механические свойства, свариваемость и сопротивление коррозии/окислению обеспечивает лучший выбор в большинстве случаев за относительно низкую цену.


Марка AISI 316 является модификацией стали AISI 304 за счёт добавления молибдена и более высокого содержания никеля. Наличие этих элементов в такой массовой доле значительно повышает коррозионное сопротивление в большинстве сред. Молибден делает сталь более защищённой от коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты. Сталь AISI 316 также обладает отличными механическими и коррозионными свойствами при отрицательных температурах.


Марка AISI 321 является коррозионностойкой, жаростойкой, жаропрочной сталью, неустойчивой в серосодержащих средах. Данная марка стали не подвергается межкристаллитной коррозии даже при сварке в мягко-коррозийных средах благодаря добавлению титана для образования твёрдого сплава.





С этой статьёй также смотрят:
Ёмкости (реакторы) металлические
Виды и свойства нержавеющих сталей
К началу

 
Ректификационные колонны Химические реакторы Центрифуги Сушильное оборудование