ความแตกต่างระหว่างเครื่องปฏิกรณ์แบบมีกระจกและเครื่องปฏิกรณ์แบบสเตนเลสคืออะไร

เครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสเป็นเครื่องปฏิกรณ์ประเภทหนึ่งที่ทำจากวัสดุสแตนเลสเป็นหลัก โดยทั่วไปจะเป็นเกรด 304 หรือ 316L และมักใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอุตสาหกรรมเคมี ยา อาหาร และปิโตรเลียม

เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับกระบวนการผลิตที่หลากหลาย เช่น ไฮโดรไลซิสของน้ำ การทำให้เป็นกลาง การตกผลึก การกลั่น และการระเหย นอกจากนี้ ยังมาพร้อมกับคุณสมบัติต่างๆ เช่น อุปกรณ์ผสม เครื่องทำความร้อน และเครื่องกวน เพื่อให้มั่นใจถึงการผสมและการถ่ายเทความร้อนที่เหมาะสม

เครื่องปฏิกรณ์ SS ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนานและมีประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง และสามารถทนต่อแรงกดดันและอุณหภูมิสูงได้ นอกจากนี้ยังบำรุงรักษาง่ายเนื่องจากมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อน

ในแง่ของการทำงาน โดยทั่วไปเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสจะติดตั้งระบบควบคุมที่ช่วยให้ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำและติดตามความคืบหน้าของปฏิกิริยา รวมถึงคุณลักษณะด้านความปลอดภัย เช่น วาล์วปล่อยแรงดันและระบบปิดฉุกเฉิน

 

เครื่องปฏิกรณ์แบบเคลือบแก้วหรือที่รู้จักในชื่อถังแบบเคลือบแก้วหรือถังแบบเคลือบแก้วเป็นเครื่องปฏิกรณ์เคมีประเภทหนึ่งที่มีการเคลือบหรือเคลือบกระจกบนพื้นผิวด้านในของถัง ชั้นกระจกทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันระหว่างของเหลวในกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือสารเคมีภายในเครื่องปฏิกรณ์และพื้นผิวโลหะของถัง

โดยทั่วไปการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์แก้วจะประกอบด้วยเปลือกหรือตัวถังเหล็กกล้าคาร์บอน ซึ่งให้การสนับสนุนโครงสร้าง ความแข็งแรง และความทนทาน จากนั้นพื้นผิวด้านในของเครื่องปฏิกรณ์จะถูกเคลือบหรือบุด้วยชั้นของวัสดุแก้วสูตรพิเศษ

การบุกระจกถูกนำไปใช้กับพื้นผิวด้านในของเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การพ่น การหลอม หรือการเคลือบ มันสร้างพันธะที่แข็งแกร่งและแยกไม่ออกกับพื้นผิวโลหะ ทำให้เกิดสิ่งกีดขวางที่เรียบ ไม่มีรูพรุน และทนทานต่อสารเคมี

 

       

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเครื่องปฏิกรณ์แก้วกับกเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสอยู่ในวัสดุที่ใช้สร้างพื้นผิวด้านใน

 

วัสดุ: เครื่องปฏิกรณ์เคมีแก้วมีซับหรือเคลือบแก้วบนพื้นผิวด้านในของถังปฏิกรณ์ ซึ่งโดยทั่วไปทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน ในทางตรงกันข้าม เครื่องปฏิกรณ์สเตนเลสทำจากสเตนเลสทั้งหมด รวมทั้งพื้นผิวด้านในด้วย

ทนต่อสารเคมี: เยื่อบุกระจกให้ความทนทานต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยมต่อสารกัดกร่อนหลากหลายชนิด ทำให้เหมาะสำหรับการขนถ่ายสารเคมีที่เกิดปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์ยาต่างๆ เหล็กกล้าไร้สนิม โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดสูง เช่น 316L ยังมีความทนทานต่อสารเคมีที่ดี แต่อาจไม่ทนทานเท่ากับเครื่องปฏิกรณ์ที่เคลือบด้วยแก้วในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงบางอย่าง

ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อน: อุปกรณ์เครื่องปฏิกรณ์แก้วมีแนวโน้มที่จะต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลส ผนังกระจกสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วโดยไม่แตกร้าวหรือแตกหัก ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หน่วยเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำจากสเตนเลสสตีลอาจไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรง

ความสามารถในการทำความสะอาด: โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์เครื่องปฏิกรณ์แก้วจะมีพื้นผิวที่เรียบกว่าและไม่มีรูพรุน ทำให้ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้นและให้ลักษณะการปล่อยผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น ถังปฏิกรณ์ SS สามารถทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน แต่พื้นผิวอาจมีแนวโน้มที่จะเกาะติดหรือเปรอะเปื้อนเล็กน้อย

ค่าใช้จ่าย: โดยทั่วไปปฏิกิริยาของแก้วจะมีราคาแพงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม โดยมีสาเหตุหลักมาจากต้นทุนของการเคลือบแก้วและกระบวนการเพิ่มเติมที่จำเป็นในระหว่างการผลิต

 

ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ SS

• เครื่องปฏิกรณ์แบบทาวเวอร์ที่มีอัตราส่วนความสูง-เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่: เครื่องปฏิกรณ์นี้มักจะใช้สำหรับปฏิกิริยาก๊าซ-ของเหลว และปฏิกิริยาของเหลว-ของเหลว เช่น หอคอยอัลคิเลชันสำหรับเบนซีนอัลคิเลชันถึงเอทิลเบนซีน
• เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดคงที่: เครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้มักใช้สำหรับปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งและก๊าซ และโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยตัวเครื่องปฏิกรณ์ ชั้นบรรจุ อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยา และอื่นๆ ในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบด ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งอยู่ในสถานะฟลูอิไดซ์ และเครื่องปฏิกรณ์เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบด ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งของก๊าซ เช่น แอมออกซิเดชันของโพรพิลีนถึงโพรพิลีน การออกซิเดชันของ Cai หรือ o-xylene ถึงเบนซิน ฯลฯ
• เครื่องปฏิกรณ์กาต้มน้ำ: เครื่องปฏิกรณ์กาต้มน้ำเป็นถังปฏิกิริยาที่ครอบคลุม และโครงสร้าง ฟังก์ชัน และอุปกรณ์เสริมของเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบตามเงื่อนไขของปฏิกิริยา โดยทั่วไปเครื่องปฏิกรณ์กาต้มน้ำประกอบด้วยตัวกาต้มน้ำ, ฝาครอบกาต้มน้ำ, แจ็คเก็ต, เครื่องกวน, อุปกรณ์ส่งกำลัง, อุปกรณ์ซีลเพลา, ส่วนรองรับและสิ่งที่คล้ายกัน

การออกแบบใหม่ของเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการหลีกเลี่ยงวัสดุปฏิกิริยาของแข็งจากการตกตะกอนที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลส ได้ทำการปรับปรุงต่อไปนี้:

บนพื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์ SS แบบดั้งเดิม จะมีการเพิ่มด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสเสริม ก้นเสริมนี้สูงกว่าของจริงเล็กน้อย โดยเว้นช่องว่างไว้ 3 ~ 10 ซม. ข้อดีของการออกแบบนี้คือ สารตั้งต้นที่เป็นของแข็งจะสะสมอยู่ที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์เสริมนี้ และชั้นฉนวนกันความร้อนจะไม่ถูกสร้างขึ้นที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์จริง การถ่ายเทความร้อนจะต่อเนื่องและสม่ำเสมอผ่านการพาความร้อนระหว่างช่องว่างด้านล่างของกาต้มน้ำปฏิกิริยาสแตนเลส

นอกจากนี้ด้านล่างเสริมนี้ยังสามารถใช้เป็นส่วนรองรับได้อีกด้วย เมื่อวัสดุที่ทำปฏิกิริยาของแข็งได้รับภาระหนัก สามารถเพิ่มวงแหวนโลหะไว้ใต้ก้นเสริมเพื่อเป็นตัวรองรับได้ ด้วยวิธีนี้ วัสดุที่เป็นของแข็งสามารถป้องกันไม่ให้มีความเข้มข้นที่ด้านล่างของกาต้มน้ำปฏิกิริยาสแตนเลส และวัสดุจะถูกทำให้เป็นคาร์บอนเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป และสีของผลิตภัณฑ์จะเข้มขึ้น ตะแกรงโลหะชนิดนี้สามารถซื้อได้จากตลาด และเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสขนาดเล็กสามารถออกแบบและผลิตได้ด้วยตัวเอง

การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ลดปัญหาของการทำให้เป็นคาร์บอนของวัสดุและการทำให้สีเข้มขึ้นของผลิตภัณฑ์ แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดต้นทุนการผลิตขององค์กรอีกด้วย

การออกแบบเสื้อแจ็คเก็ต

โครงสร้างสองชั้นของเครื่องปฏิกรณ์เคมีมักจะหมายถึงโครงสร้างทรงกระบอกรวมซึ่งประกอบด้วยกระบอกสูบทรงกระบอกสองกระบอก กระบอกสูบด้านในและกระบอกสูบด้านนอก การออกแบบโครงสร้างนี้สามารถปรับปรุงเสถียรภาพและความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสได้

 

1. เพิ่มความต้านทานต่อแรงกด: การออกแบบโครงสร้างสองชั้นทำให้มีช่องว่างเป็นรูปวงแหวนระหว่างกระบอกสูบด้านในและกระบอกสูบด้านนอก ซึ่งสามารถเติมด้วยก๊าซเฉื่อยหรือวัสดุฉนวนความร้อน ช่วยลดอิทธิพลของแรงดันภายนอกที่มีต่อกระบอกสูบด้านในได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มความต้านทานแรงดันของเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมด

2. การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ: เนื่องจากพื้นที่วงแหวนในโครงสร้างสองชั้นสามารถเต็มไปด้วยวัสดุฉนวนกันความร้อนได้ ความผันผวนของอุณหภูมิของกระบอกสูบด้านในจึงถูกจำกัดให้อยู่ในช่วงเล็กๆ การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของปฏิกิริยาเคมี และลดการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไวต่ออุณหภูมิ

3. ลดความเสี่ยงของการกัดกร่อน: การออกแบบโครงสร้างสองชั้นสามารถสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างกระบอกสูบด้านในและกระบอกสูบด้านนอก ซึ่งสามารถลดผลกระทบการกัดกร่อนของสารเคมีในกระบอกสูบด้านในบนกระบอกสูบด้านนอกและยืดอายุการใช้งาน ชีวิตของเครื่องปฏิกรณ์

4. การตรวจจับการรั่วไหลที่สะดวก: การออกแบบโครงสร้าง 2 ชั้นสามารถตั้งค่าอุปกรณ์ตรวจสอบภายในกระบอกสูบด้านนอก เช่น เกจวัดความดัน และเทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิของสารเคมีในกระบอกสูบด้านในแบบเรียลไทม์ หากกระบอกสูบด้านในรั่ว สามารถตรวจสอบได้ทันเวลาและสามารถดำเนินมาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์ได้

5. การติดตั้งและบำรุงรักษาที่สะดวก: Theเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสด้วยโครงสร้างสองชั้นทำให้ติดตั้งและบำรุงรักษาได้สะดวกยิ่งขึ้น เนื่องจากช่องว่างวงแหวนระหว่างกระบอกสูบด้านในและด้านนอกสามารถเติมแก๊สหรือของเหลวได้ เครื่องปฏิกรณ์จึงมีความยืดหยุ่นและสะดวกในการขนส่งและติดตั้งมากขึ้น ในเวลาเดียวกัน ส่วนการเชื่อมต่อระหว่างกระบอกสูบด้านในและด้านนอกสามารถใช้วิธีการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ เช่น การเชื่อมต่อหน้าแปลนหรือการเชื่อม ซึ่งสะดวกสำหรับการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนชิ้นส่วน