北京世纪森朗公司,水超临界高压反应釜是用于在超临界水(温度374℃、压力22.1MPa)环境下进行化学反应或物质处理的专用设备。其核心设计及应用特点如下:一、关键设计参数:工作条件,温度范围:通常覆盖374℃。压力范围:22.1MPa起。容积规格:实验室级设备多为0.1L至50L,AC500全自动反应釜。材质选择,主体材质:采用耐腐蚀合金,如镍基合金(如Inconel 625),以应对超临界...
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北京世纪森朗公司,水超临界高压反应釜是用于在超临界水(温度≥374℃、压力≥22.1MPa)环境下进行化学反应或物质处理的专用设备。其核心设计及应用特点如下:
一、关键设计参数:工作条件,温度范围:通常覆盖374℃。压力范围:22.1MPa起。容积规格:实验室级设备多为0.1L至50L,AC500全自动反应釜。材质选择,主体材质:采用耐腐蚀合金,如镍基合金(如Inconel 625),以应对超临界水的高腐蚀性。密封全自动反应釜方式:磁力密封为主,避免机械密封在高压下的泄漏风险。配套系统 控温系统:智能温控仪实现±1℃精度,设备支持釜内与釜壁温度双检测。压力调节:配备前/后背压阀,压力控制精度达±0.5MPa。辅助模块:包括预热炉、冷却器、气液分离装置等。
二、主要应用场景 超临界水氧化(SCWO)处理有机污染物(如工业废水、污泥)及高危废弃物,将有机物完全分解为CO₂、H₂O和无害盐类。
全自动反应釜优势:反应速度快、无二次污染,气体排放符合环保标准。新材料合成 用于超临界水热合成纳米材料、分子筛催化剂等,通过调控反应环境优化产物性能。能源与化工研究 研究生物质转化、煤炭液化等反应,利用超临界水的强溶解性和催化特性提高反应效率。三、技术特点 耐腐蚀设计 针对超临界水对金属的强腐蚀性,采用镍基合金整体加工工艺,延长设备寿命。全自动化控制,集成PLC/HMI人机界面,实现温度、压力、流量等参数的自动调节与数据采集。安全防护 配备泄压阀、多重密封结构及泄漏报警系统,确保高温高压操作的安全性。四、典型设备与供应商,国产设备 北京世纪森朗实验仪器有限公司AC系列:容积0.5L~20L,压力30MPa,温度400℃,支持桨式搅拌。选型建议:实验室研究:优先选择小型设备(如0.5L~1L),关注控温精度和材质耐腐蚀性。工业处理:需匹配大容积反应釜(≥50L)及连续进料系统,并强化防堵塞设计。超临界高压反应釜的技术发展集中在提升材料耐蚀性、自动化水平及能效,未来在环保和新能源领域应用潜力显著。
超临界水高压反应釜是一种将反应样品在高温高压情况下,使反应物处于超临界状态或者在超临界介质(如超临界水)中进行化学反应的设备。超临界水是水在温度达到 374℃、压力达到 22.1MPa 以上条件下的状态。
超临界水的特性:
强氧化性:将需要处理的反应介质放入超临界水并溶解氧气,其氧化性高于高锰酸钾等物质。
助燃性:许多物质可以在超临界水中燃烧。
高溶解性:可以溶解很多常规条件下水无法溶解的物质,且溶解后体积会大大缩小。
超强催化作用:能将催化反应速度增强。
反应釜技术特点:
环境友好:可选用环境友好的溶剂,有利于环境污染的控制。
提高反应速率:高压下较高的反应物浓度有利于提高反应速率。
微调反应环境:利用溶剂性质在临界点附近与温度、压力的敏感关系和超临界条件下的簇团现象,微调反应的微观环境,提高反应选择性和转化率。
消除相界面:超临界流体与液体相比具有较大的扩散系数,能消除多相反应体系的相界面,减小传质对反应速率的限制。
良好传热性:与气体相比具有较大的传热系数,能消除因传热不良而造成的局部反应温度失控。
延长催化剂寿命:有效萃取催化剂表面吸附的中间物种和使催化剂中毒的结焦前体,抑制催化剂失活,延长催化剂寿命。反应 - 分离一体化:通过反应 - 分离一体化,克服热力学限制等,使反应条件易于控制,有效提高反应选择性和转化率。
材质选择:由于超临界水可以缓慢腐蚀几乎所有金属材质,甚至包括黄金,所以对高压反应釜材质性能选择提出了更高要求,常见材质如下:抗腐蚀性能较好镍基合金:主要针对强碱性超临界水的反应体系,研究发现该反应体系对镍基合金制高压釜基本上没有腐蚀作用。
应用领域:超临界水高压反应釜在石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等行业都有广泛应用。