Wie wählt man die Temperaturregelausrüstung für einen Glasreaktor aus?

Die folgenden Punkte sind wichtige Überlegungen und Kaufrichtlinien für die passende Temperierausrüstung:

1. Temperaturbereich:

Die für den Prozess erforderlichen Mindest- und Höchsttemperaturen müssen vollständig abgedeckt sein.

(1) Untere Kühlgrenze: Welche Mindesttemperatur wird für den Prozess benötigt? (z. B. -30 °C, -50 °C, -80 °C). Die Mindesttemperatur der Ausrüstung sollte unter den Prozessanforderungen liegen (einen gewissen Spielraum einplanen).

(2) Obere Heizgrenze: Welche Höchsttemperatur wird für den Prozess benötigt? (z. B. 150 °C, 200 °C, 250 °C). Die Höchsttemperatur der Ausrüstung sollte über den Prozessanforderungen liegen.

Hinweis: Der Toleranzbereich von Glasreaktoren liegt üblicherweise zwischen -80 °C und +200 °C. Starke Temperaturschwankungen (ΔT < 80 °C) sollten jedoch vermieden werden. Die tatsächliche Auswahl richtet sich nach den Prozessanforderungen.

2. Genauigkeit und Stabilität der Temperaturregelung:

(1) Genauigkeit: Die Genauigkeitsanforderungen des Prozesses für die Temperaturregelung (z. B. ±0,5 °C, ±1 °C, ±2 °C). Synthesereaktionen und Kristallisationen erfordern in der Regel eine Genauigkeit von ±1 °C.

(2) Stabilität: Die Fähigkeit, die eingestellte Temperatur über einen langen Zeitraum zu halten, ist ebenso wichtig wie die Genauigkeit. Wählen Sie Geräte mit hervorragenden PID-Regelalgorithmen.

3. Wärmeträgermedium:

Wahl des Mediums nach Temperaturbereich:

(1) > 0 °C: Wasser (muss antibakteriell sein), deionisiertes Wasser, gereinigtes Wasser (pharmazeutisch).

(2) -40 °C bis +200 °C: Silikonöl (am häufigsten verwendet, gute thermische Stabilität, nicht entflammbar, mittlere Viskosität). Vermeiden Sie die Verwendung minderwertiger Öle mit niedrigem Flammpunkt oder leicht zersetzbaren Ölen bei hohen Temperaturen.

(3) -50 °C bis -80 °C: Wässrige Ethylenglykollösung (niedrige Kosten, hohe Viskosität, geringer Wirkungsgrad), spezielle synthetische Niedertemperaturflüssigkeit (höherer Wirkungsgrad, hohe Kosten).

(4) > 200 °C: Hochtemperatur-Wärmeträgeröl (hoher Flammpunkt, ausgezeichnete thermische Stabilität).

Hauptanforderungen: niedrige Viskosität (besonders gute Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen), hohe spezifische Wärmekapazität, hohe Wärmeleitfähigkeit, chemische Inertheit, gute thermische Stabilität, ungiftig/geringe Toxizität, nicht entflammbar.

4. Leistung der Umwälzpumpe:

(1) Durchflussrate: Eine ausreichende Umwälzrate ist entscheidend für einen effizienten Wärmeaustausch. Sie muss den Widerstandsanforderungen des Mantels/der Reaktorwand entsprechen. Für die meisten kleinen und mittelgroßen Glasreaktoren (1–50 l) wird im Allgemeinen eine Durchflussrate von 15–40 l/min empfohlen. Eine unzureichende Durchflussrate ist eine häufige Ursache für Temperaturregelungsfehler!

(2) Druck (Förderhöhe): Die Fähigkeit, den Widerstand von Rohren, Ventilen und Mänteln zu überwinden. Stellen Sie sicher, dass die maximale Förderhöhe der Pumpe größer ist als der Gesamtwiderstand des Systems.

(3) Material: Pumpenkopf und Dichtung müssen medien- und temperaturbeständig sein (Edelstahl 316L, PTFE/FFKM-Dichtung).

(4) Typ: Magnetkupplungspumpen (leckagefrei) sind die erste Wahl.

5. Schnittstelle und Anschluss:

(1) Schnittstellengröße: Die Größen der Zirkulationsein- und -auslässe (z. B. G1/2", G3/4", G1") müssen mit der Schnittstelle des Reaktormantels übereinstimmen. Andernfalls ist ein Reduzierstück erforderlich.

(2) Rohrmaterial: Hitzebeständig und medienbeständig (üblicherweise verwendete Silikonschläuche, PTFE-Schläuche, Metallschläuche). Die Länge sollte so kurz wie möglich sein, und eine gute Isolierung sollte vorhanden sein, um Wärme-/Kälteverluste zu reduzieren.

6. Sicherheitsschutz:

(1) Übertemperatur-/Untertemperaturschutz: Unabhängiger, mehrfacher Hardwareschutz (Temperaturbegrenzer).

(2) Unterniveauschutz: Verhindert Leerlauf von trocken brennenden Heizgeräten oder Pumpen.

(3) Druck-/Druckbegrenzungseinrichtung: Geschlossene Systeme erfordern Sicherheitsventile/Ausdehnungsgefäße.

(4) Leckageschutz: Standard.

(5) Explosionsschutzanforderungen: Beim Umgang mit brennbaren und explosiven Lösungsmitteln müssen die gesamte Maschine oder Schlüsselkomponenten die entsprechende Explosionsschutzstufe (z. B. Ex d IIB T4) erfüllen. Gb).

7. Steuerungssystem und Funktionen:

(1) Benutzeroberfläche: Übersichtlich und einfach zu bedienen, mit Anzeige von Solltemperatur, Isttemperatur, Pumpendrehzahl, Alarminformationen usw.

(2) Programmsteuerung: Wenn mehrere Heiz-/Kühl-/Halteprogramme benötigt werden, wählen Sie ein programmierbares Modell.

(3) Datenaufzeichnung: Aufzeichnung von Temperaturkurven und Ereignissen sowie Unterstützung des Exports (USB, RS232, Ethernet). Einhaltung der GMP-Anforderungen zur Datenintegrität (falls zutreffend).

(4) Kommunikation: Optional können Modbus, Profibus und andere Schnittstellen in das Host-Computersystem integriert werden.

8. Marke und Service:

(1) Wählen Sie eine Marke mit einem guten Ruf im Bereich der Labortemperaturregelung.

(2) Achten Sie auf Reaktionsgeschwindigkeit des Kundendienstes, Ersatzteilversorgung und technischen Support.