Мы используем файлы cookie и Яндекс.Метрику для анализа и улучшения работы сайта. Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с условиями использования.

Принять

Сделать заказ

Контакты

Программное обеспечение

О компании

Ассортимент

Химия

Разъёмные эмалированные реакторы

GMP-подход Lab316 в производстве ректификационных установок

Эмалированные реакторы разъёмного типа

ЛАБ316 проектирует и производит разъёмные эмалированные реакторы для проведения химических процессов в агрессивных и коррозионно-активных средах. Съёмная крышка с фланцевым соединением обеспечивает доступ к внутреннему объёму аппарата, упрощает осмотр стеклоэмалевого покрытия, обслуживание мешалки и замену внутренних элементов.

Оборудование выпускается номинальным объёмом от 50 до 12 500 литров и комплектуется рубашкой нагрева и охлаждения, верхнеприводным перемешивающим устройством, механическим уплотнением, технологическими патрубками и системой автоматизации. Конструкция реактора подбирается по составу продукта, температуре, давлению, вязкости и требованиям технологического процесса.

Номинальный объём — от 50 до 12 500 литров
Съёмная крышка и удобный доступ внутрь аппарата
Стеклоэмалевое покрытие контактирующих поверхностей
Рубашка для нагрева и охлаждения продукта
Подбор мешалки, привода и уплотнения под процесс
Индивидуальная комплектация по техническому заданию

Подобрать реактор

Разъёмные эмалированные реакторы применяются для проведения химических процессов, в которых оборудование контактирует с кислотами, солевыми растворами, растворителями и другими коррозионно-активными средами.

Главная особенность аппаратов этого типа — съёмная крышка, соединённая с корпусом через герметичный фланцевый узел.

Разъёмная конструкция обеспечивает доступ к внутреннему объёму реактора без демонтажа всего аппарата. Это упрощает осмотр стеклоэмалевого покрытия, техническое обслуживание перемешивающего устройства, замену внутренних элементов и адаптацию оборудования под новые технологические задачи.

Реакторы могут использоваться для синтеза, смешивания, растворения, нейтрализации, нагрева, охлаждения, кристаллизации и приготовления многокомпонентных составов.

Исполнение оборудования подбирается с учётом свойств продукта, рабочего объёма, температуры, давления, вязкости среды и требований к интенсивности перемешивания.

Когда выбирают реактор со съёмной крышкой

Разъёмный эмалированный реактор целесообразно применять, когда технологический процесс или регламент обслуживания требуют регулярного доступа внутрь аппарата.

Такая конструкция подходит для производств, где необходимо:

периодически осматривать состояние эмалевого покрытия;
очищать внутренние поверхности и рабочие органы;
заменять или перенастраивать мешалку;
устанавливать дополнительные внутренние элементы;
обслуживать термогильзы, отбойники и другие устройства;
использовать один аппарат для нескольких технологических процессов;
контролировать состояние оборудования между производственными циклами.

Съёмная крышка особенно удобна для пилотных и многономенклатурных производств, где рецептуры, рабочие органы или режимы эксплуатации могут изменяться.

Съёмная крышка и фланцевое соединение

Крышка реактора соединяется с корпусом при помощи кольцевого фланца и комплекта крепёжных элементов. Между уплотнительными поверхностями устанавливается прокладка, обеспечивающая герметичность аппарата при работе под давлением, вакуумом или в атмосфере инертного газа.

Фланцевый узел должен сохранять геометрию и равномерность прижима по всему периметру.

Это необходимо для предотвращения утечек, защиты эмалевого покрытия в зоне соединения и стабильной работы реактора в условиях температурных циклов.

После снятия крышки открывается доступ к внутреннему объёму корпуса. При этом сам реактор может оставаться установленным на опорах и подключённым к части технологических коммуникаций.

Конструкция корпуса

Несущая часть реактора изготавливается из стали и воспринимает механические, температурные и гидростатические нагрузки. Внутренняя поверхность корпуса, крышки и элементы, контактирующие с продуктом, защищаются стеклоэмалевым покрытием.

Корпус разъёмного реактора включает:

цилиндрическую обечайку;
нижнее днище;
верхний фланцевый узел;
теплообменную рубашку;
опорные элементы;
нижний слив;
боковые и нижние технологические патрубки.

Форма днища и расположение сливного узла проектируются с учётом полного опорожнения аппарата, вязкости продукта и наличия твёрдой фазы.

Стеклоэмалевое покрытие рабочих поверхностей

Стеклоэмаль изолирует рабочую среду от металлического корпуса и защищает оборудование от коррозии. После высокотемпературного обжига покрытие образует плотный гладкий слой, устойчивый к воздействию многих кислот, солевых растворов и органических соединений.

Эмалированию могут подвергаться:

внутренняя поверхность корпуса;
внутренняя сторона крышки;
мешалка и вал;
патрубки;
термогильза;
нижний слив;
отдельные внутренние устройства.

Совместимость покрытия с продуктом определяется по составу среды, концентрации реагентов, температуре, продолжительности контакта и наличию абразивных частиц.

Рубашка нагрева и охлаждения

Разъёмный эмалированный реактор может оснащаться теплообменной рубашкой для управления температурой продукта.

Через рубашку циркулирует пар, горячая вода, охлаждающая вода, раствор гликоля, термомасло или другой теплоноситель.

Система используется для:

нагрева загруженных компонентов;
поддержания заданной температуры;
отвода тепла химической реакции;
охлаждения реакционной массы;
проведения кристаллизации;
подготовки продукта к выгрузке.

Площадь теплообмена, схема циркуляции и допустимые параметры теплоносителя рассчитываются по объёму аппарата, тепловой нагрузке и требуемой продолжительности технологической стадии.

Перемешивающее устройство

Реактор комплектуется верхнеприводной мешалкой. Рабочий орган подбирается по вязкости, плотности, фазовому составу продукта и назначению процесса.

Возможна установка:

пропеллерной мешалки;
турбинного рабочего органа;
лопастной мешалки;
якорной мешалки;
рамной конструкции;
комбинированной системы перемешивания.

Для жидких маловязких сред применяются быстроходные рабочие органы, создающие интенсивную циркуляцию.

Для вязких продуктов, суспензий и составов, склонных к налипанию, используются якорные или рамные мешалки.

Конфигурация системы перемешивания может уточняться по результатам расчёта потоков и оценки распределения скорости, температуры и концентрации в объёме реактора. В исходных материалах предусмотрены различные виды эмалированных мешалок и возможность подбора их геометрии с применением CFD-моделирования.

Привод и механическое уплотнение

Вращение мешалки обеспечивает мотор-редуктор, установленный на опорной стойке над крышкой реактора.

Мощность привода и частота вращения определяются объёмом аппарата, геометрией рабочего органа и сопротивлением продукта.

Для герметизации ввода вала используется механическое уплотнение. В зависимости от условий процесса может применяться одинарное или двойное исполнение с системой подачи затворной жидкости.

При необходимости оборудование комплектуется:

частотным преобразователем;
взрывозащищённым электродвигателем;
датчиком частоты вращения;
системой контроля уплотнения;
защитой привода от перегрузки;
местным или дистанционным управлением.

Технологические патрубки и дополнительное оснащение

На съёмной крышке располагаются основные патрубки и устройства, необходимые для проведения процесса. Их количество, диаметры и расположение определяются индивидуально.

На реакторе могут быть предусмотрены:

загрузочные патрубки;
смотровой люк;
смотровое стекло;
ввод мешалки;
патрубок вакуумирования;
линия подачи инертного газа;
отвод парогазовой смеси;
термогильза;
устройство отбора проб;
датчики давления и уровня;
предохранительная арматура;
моющая головка;
нижний сливной клапан.

Разъёмная крышка позволяет изменить состав и расположение отдельных элементов при модернизации технологического участка, если это допускается конструкцией и расчётными параметрами аппарата.

Преимущества разъёмного исполнения

Разъёмные эмалированные реакторы обладают следующими эксплуатационными преимуществами:

удобный доступ к внутреннему объёму;
упрощённый осмотр стеклоэмалевого покрытия;
возможность обслуживания и замены мешалки;
адаптация внутренней конфигурации под разные процессы;
удобство очистки и технического обслуживания;
широкий выбор объёмов для пилотных и промышленных задач;
возможность индивидуального расположения патрубков;
интеграция с системами термостатирования и автоматизации.

Базовый модельный ряд включает разъёмные аппараты номинальным объёмом от 50 до 12 500 литров.

Конструкция фланцевого соединения, рабочее давление, температурный диапазон, тип мешалки и состав комплектации определяются при проектировании реактора под конкретную технологическую задачу.

ЛАБ316 предлагает разъёмные эмалированные реакторы объёмом от 50 до 12 500 литров для лабораторных, пилотных и промышленных химических процессов.

Модельный ряд позволяет подобрать аппарат для отработки технологии, выпуска небольших партий продукции и эксплуатации в составе полноразмерной производственной линии.

Каждый реактор имеет съёмную эмалированную крышку, теплообменную рубашку и верхнеприводное перемешивающее устройство. Мощность привода, тип мешалки, площадь теплообмена, состав патрубков и система автоматизации подбираются с учётом свойств продукта и параметров технологического процесса.

Основные рабочие параметры

Параметр	Базовое значение
Номинальный объём	от 50 до 12 500 л
Расчётное давление в корпусе	до 0,4 МПа
Расчётное давление в рубашке	до 0,6 МПа
Расчётная температура	от −19 до +200 °C
Тип конструкции	вертикальная, разъёмная
Соединение крышки и корпуса	фланцевое
Теплообмен	рубашка нагрева и охлаждения
Перемешивающее устройство	верхнеприводное
Рабочая поверхность	стеклоэмалевое покрытие
Исполнение привода	общепромышленное или взрывозащищённое
Управление скоростью	частотное регулирование по запросу

Реакторы малого и среднего объёма

Номинальный объём, л	Полный объём, м³	Объём рубашки, м³	Площадь теплообмена, м²	Мощность привода, кВт	Ориентировочная масса, кг
50	0,10	0,022	0,58	0,55	320
100	0,18	0,035	0,90	0,75	400
200	0,33	0,067	1,50	1,10	580
300	0,49	0,077	2,00	1,50	770
500	0,71	0,120	2,67	2,20	930

Разъёмные эмалированные реакторы на 50, 100, 200, 300 и 500 литров подходят для пилотных участков, малотоннажной химии, отработки рецептур и выпуска небольших партий продукта.

Компактные аппараты позволяют масштабировать технологический процесс перед переходом к промышленным объёмам. Они могут использоваться для синтеза, смешивания, растворения, нейтрализации, приготовления растворов и проведения температурных процессов.

Промышленные разъёмные реакторы

Номинальный объём, л	Полный объём, м³	Объём рубашки, м³	Площадь теплообмена, м²	Мощность привода, кВт	Ориентировочная масса, кг
1 000	1,57	0,22	4,53	4,0	1 670
2 000	2,60	0,47	7,20	4,0	2 350
3 000	4,20	0,60	9,30	5,5	3 470
5 000	6,40	0,80	13,40	7,5	4 930
6 300	7,45	0,95	15,90	11,0	5 620
8 000	10,00	1,55	18,80	11,0	7 580
10 000	12,40	1,80	21,20	15,0	8 530
12 500	14,00	2,00	24,30	15,0	9 660

Разъёмные эмалированные реакторы на 1 000, 2 000, 3 000, 5 000, 6 300, 8 000, 10 000 и 12 500 литров предназначены для промышленных процессов синтеза, смешивания, кристаллизации и получения химических продуктов в периодическом режиме.

Увеличение объёма аппарата сопровождается ростом площади теплообмена и мощности привода. При этом тип мешалки нельзя выбирать только по вместимости реактора: необходимо учитывать вязкость, плотность, содержание твёрдой фазы, требуемую циркуляцию и тепловую нагрузку.

Как подобрать объём разъёмного реактора

Номинальный объём аппарата не всегда соответствует фактическому объёму загрузки. В реакторе необходимо предусмотреть свободное пространство для перемешивания, расширения продукта, пенообразования, кипения или работы под вакуумом.

При расчёте рабочего объёма учитываются:

объём одной производственной партии;
коэффициент заполнения аппарата;
изменение объёма среды при нагреве;
образование пены;
подача дополнительных компонентов;
интенсивность перемешивания;
наличие газовой фазы;
режим вакуумирования;
требования к времени выдержки;
необходимый резерв производительности.

Для большинства процессов рабочий объём меньше полной геометрической вместимости реактора. Точное соотношение определяется технологическим расчётом.

Площадь теплообмена и рубашка

Площадь теплообменной поверхности увеличивается вместе с объёмом аппарата — от 0,58 м² у компактных моделей до 24,30 м² у реактора номинальным объёмом 12 500 литров.

Рубашка может использоваться для:

нагрева продукта паром, водой или термомаслом;
охлаждения водой или раствором гликоля;
отвода тепла экзотермической реакции;
поддержания заданной температуры;
проведения управляемой кристаллизации;
охлаждения продукта перед выгрузкой.

Для выбора системы термостатирования необходимо знать начальную и конечную температуру, требуемое время нагрева или охлаждения, теплоёмкость продукта и тепловой эффект реакции.

Мощность привода и тип мешалки

В базовом модельном ряду мощность привода составляет от 0,55 до 15 кВт. Фактическая мощность определяется не только объёмом реактора, но и вязкостью продукта, частотой вращения, диаметром рабочего органа и требуемым режимом перемешивания.

Разъёмный эмалированный реактор может комплектоваться:

пропеллерной мешалкой;
лопастным рабочим органом;
турбинной мешалкой;
якорной мешалкой;
рамной конструкцией;
комбинированным перемешивающим устройством.

Для сложных многофазных и высоковязких сред система перемешивания рассчитывается индивидуально. Исходные материалы предусматривают подбор конфигурации мешалки с анализом потоков, распределения скорости, давления и концентрации в объёме аппарата.

Индивидуальное исполнение реактора

Базовая модель может быть адаптирована под техническое задание заказчика.

При проектировании определяются:

рабочий и полный объём;
расчётное давление и вакуум;
температурный диапазон;
конструкция рубашки;
тип теплоносителя;
геометрия мешалки;
мощность и исполнение привода;
одинарное или двойное механическое уплотнение;
количество и расположение патрубков;
тип нижнего сливного клапана;
средства измерения и контроля;
система автоматизации;
габариты и расположение опор.

Значения в таблицах являются базовыми и могут изменяться в зависимости от конструкции, применяемых материалов, типа мешалки и состава дополнительного оборудования.

Система перемешивания определяет скорость распределения компонентов, равномерность температуры, интенсивность тепло- и массообмена, устойчивость суспензии и продолжительность технологического цикла.

Для разъёмных эмалированных реакторов ЛАБ316 тип мешалки, геометрия рабочего органа, частота вращения и мощность привода подбираются индивидуально под свойства продукта и задачу процесса.

Разъёмная конструкция со съёмной крышкой упрощает монтаж, осмотр и замену перемешивающего устройства. Это особенно важно для многономенклатурных производств, где один реактор может использоваться для продуктов с различной вязкостью, плотностью и фазовым составом.

Пропеллерные мешалки

Пропеллерные мешалки формируют выраженный осевой поток и обеспечивают интенсивную циркуляцию продукта по высоте аппарата.

Они применяются преимущественно для маловязких жидкостей, смешивания взаиморастворимых компонентов, выравнивания температуры и ускорения растворения.

Пропеллерное перемешивающее устройство подходит для процессов, где необходимо:

быстро распределить вводимый компонент;
обеспечить циркуляцию по всему объёму;
сократить время смешивания;
повысить интенсивность теплообмена;
предотвратить температурное расслоение среды.

Частота вращения и диаметр рабочего органа определяются с учётом диаметра реактора, уровня заполнения, плотности и вязкости продукта.

Турбинные мешалки

Турбинные рабочие органы создают интенсивный радиальный или комбинированный поток.

Они используются для диспергирования, эмульгирования, газожидкостного взаимодействия, поддержания твёрдых частиц во взвешенном состоянии и смешивания сред с различной плотностью.

В зависимости от технологической задачи могут применяться:

прямолопастные турбинные мешалки;
турбины с наклонными лопастями;
турбины с изогнутыми лопастями;
дисковые турбинные рабочие органы;
многоярусные системы перемешивания.

Турбинные мешалки отличаются высокой интенсивностью воздействия на продукт, поэтому мощность привода и нагрузка на вал должны определяться расчётом.

Лопастные мешалки

Лопастные мешалки применяются для перемешивания жидкостей низкой и средней вязкости, приготовления растворов, распределения добавок и поддержания однородности продукта.

Конструкция рабочего органа может включать прямые или наклонные лопасти.

Угол установки влияет на направление потока и соотношение осевой и радиальной циркуляции.

Лопастное исполнение подходит для процессов, в которых требуется умеренная интенсивность перемешивания без чрезмерного механического воздействия на продукт.

Якорные мешалки

Якорная мешалка движется в непосредственной близости от стенок реактора и обеспечивает циркуляцию вязкого продукта по периферии аппарата.

Такое исполнение применяется для смол, полимерных композиций, концентрированных растворов, пастообразных продуктов и сред, склонных к налипанию.

Якорная мешалка позволяет:

перемещать продукт вдоль теплообменной поверхности;
уменьшать образование застойных зон;
повышать равномерность нагрева и охлаждения;
снижать налипание продукта на стенки;
обеспечивать перемешивание при повышенной вязкости.

При необходимости рабочий орган может дополняться внутренними лопастями или комбинироваться с быстроходной мешалкой.

Рамные мешалки

Рамные мешалки применяются для сред высокой вязкости и процессов, где необходимо перемещать значительный объём продукта при сравнительно низкой частоте вращения.

Геометрия рабочего органа повторяет форму внутреннего объёма реактора и обеспечивает движение продукта по всей высоте аппарата.

Рамное исполнение подходит для:

вязких растворов;
концентрированных суспензий;
полимерных и смоляных составов;
продуктов с изменяющейся вязкостью;
процессов с продолжительным нагревом или охлаждением.

Для повышения эффективности рамная мешалка может оснащаться дополнительными поперечными элементами и внутренними лопастями.

Комбинированные системы перемешивания

Если свойства продукта существенно меняются в ходе процесса, одного рабочего органа может быть недостаточно.

В таких случаях применяются комбинированные мешалки, объединяющие несколько типов перемешивания.

Возможны следующие сочетания:

пропеллерная и якорная мешалки;
пропеллерный и турбинный рабочие органы;
многоярусные турбины;
рамная мешалка с внутренним быстроходным элементом;
несколько рабочих органов на одном валу.

Комбинированная система позволяет одновременно обеспечить циркуляцию по объёму, перемешивание у стенок, диспергирование и поддержание твёрдых частиц во взвешенном состоянии.

Эмалированное исполнение мешалки

Вал и рабочий орган, контактирующие с продуктом, могут иметь стеклоэмалевое покрытие.

Оно защищает металлическую основу от коррозионно-активной среды и предотвращает непосредственный контакт продукта со сталью.

Эмалированная мешалка должна сохранять геометрию после высокотемпературного обжига и работать без повышенного радиального биения.

Особое значение имеют качество стальной заготовки, равномерность покрытия, балансировка и точность соединения рабочего органа с валом.

Подбор мешалки по свойствам продукта

При выборе перемешивающего устройства учитываются:

динамическая и кинематическая вязкость;
плотность продукта;
наличие нескольких жидких фаз;
содержание и размер твёрдых частиц;
склонность продукта к осаждению;
пенообразование;
чувствительность к сдвиговым нагрузкам;
изменение вязкости при нагреве или реакции;
необходимость диспергирования газа;
требуемое время смешивания;
интенсивность теплообмена;
коэффициент заполнения реактора.

Тип мешалки нельзя выбирать только по номинальному объёму аппарата.

Для одинакового реактора могут потребоваться разные рабочие органы и мощности привода в зависимости от свойств продукта.

Расчёт системы перемешивания

Для сложных технологических процессов может выполняться расчёт гидродинамики реактора.

CFD-моделирование позволяет оценить:

направления движения продукта;
распределение скоростей;
наличие застойных зон;
изменение концентрации компонентов;
распределение температуры;
нагрузку на рабочий орган;
необходимую частоту вращения;
продолжительность достижения однородности.

Результаты расчёта используются для выбора типа, диаметра и количества рабочих органов, положения мешалки в аппарате и мощности электродвигателя.

Привод разъёмного эмалированного реактора

Мотор-редуктор устанавливается на опорной конструкции над съёмной крышкой. Базовая мощность привода в модельном ряду составляет от 0,55 до 15 кВт, однако окончательное значение определяется расчётом.

Привод может комплектоваться:

общепромышленным или взрывозащищённым электродвигателем;
цилиндрическим или планетарным редуктором;
преобразователем частоты;
датчиком частоты вращения;
защитой от перегрузки;
системой дистанционного управления;
контролем вибрации и температуры.

Частотное регулирование позволяет изменять скорость мешалки на разных стадиях технологического цикла: при загрузке, растворении, реакции, нагреве, охлаждении и выгрузке продукта.

Механическое уплотнение вала

Для герметизации ввода вала в крышку реактора применяется механическое уплотнение. Его конструкция подбирается по рабочему давлению, вакууму, температуре и химическим свойствам среды.

Возможны:

одинарное механическое уплотнение;
двойное механическое уплотнение;
система затворной жидкости;
бачок поддержания давления;
контроль температуры и давления уплотняющей среды.

Двойное уплотнение применяется при работе с токсичными, летучими, пожароопасными или особо агрессивными веществами, когда необходимо минимизировать риск выхода продукта в окружающую среду.

Индивидуальная конфигурация

Для каждого разъёмного эмалированного реактора система перемешивания может быть адаптирована под техническое задание заказчика.

При проектировании определяются:

тип и количество рабочих органов;
диаметр мешалки;
высота установки;
частота вращения;
мощность привода;
конструкция вала;
тип механического уплотнения;
материал и покрытие контактирующих элементов;
необходимость частотного регулирования;
исполнение электродвигателя;
требования к автоматизации.

Корректно подобранная мешалка позволяет сократить продолжительность процесса, обеспечить равномерность продукта, повысить эффективность теплообмена и снизить нагрузку на привод и механическое уплотнение.

Подбор разъёмного эмалированного реактора

Подготовим коммерческое предложение и схему комплектации.

С этим оборудованием используют

Сопутствующие узлы и системы для построения технологического участка.

Системы захолаживания и термостатирования

Обеспечивают нагрев, охлаждение и поддержание заданной температуры продукта за счёт циркуляции теплоносителя через рубашку эмалированного реактора. Конфигурация системы подбирается по объёму аппарата, тепловой нагрузке и требуемому температурному диапазону.

Подробнее

Друк-фильтры и нутч-фильтры

Используются после реакционной стадии для разделения суспензий, отделения твёрдой фазы, промывки осадка и получения фильтрата. Оборудование может быть встроено в общую схему перемещения продукта между технологическими операциями.

Подробнее

Ректификационные установки

Применяются для последующего разделения и очистки жидких смесей, полученных в эмалированном реакторе. Реактор и ректификационная установка могут работать в составе единого технологического участка синтеза, подготовки и разделения продукта.

Подробнее

Напорные ёмкости

Предназначены для промежуточного накопления, хранения, дозированной подачи и перемещения химических растворов, реагентов и продуктов между стадиями производства. Исполнение ёмкости подбирается по свойствам среды, давлению и принятой технологической схеме.

Подробнее

CIP/SIP-системы

Используются для автоматизированной безразборной мойки и, при необходимости, стерилизации реакторов, трубопроводов, ёмкостей и других элементов технологической линии. Система проектируется под конфигурацию оборудования и требования к санитарной обработке.

Подробнее

Программное обеспечение Smartlab-316

Подходит для процессов, где важны автоматизированное управление, мониторинг, протоколирование и хранение параметров ректификации в более управляемом производственном контуре.

Подробнее

Часто задаваемые вопросы и ответы по эмалированным реакторам разъёмного типа

Запросить КП на эмалированный реактор
разъёмного типа

Оставьте контакты — уточним параметры и подготовим коммерческое предложение.