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物料有放熱吸熱,反應釜如何選擇和操作?

2022-10-03由 貝加爾實驗室反應釜 發表于 漁業

為什麼油浴更容易控制溫度

其實用行家的話說,放熱就移熱,吸熱就補熱。物料的放熱和吸熱主要對實驗過程的安全性造成的影響,對科研使用者來說是一個考量。其實吸熱還好,主要是放熱,會影響比較大,容易形成安全隱患。還有就是影響控溫,誤差偏差很大會對實驗整個影響。

首先,在加熱方式上就不建議用電加熱了,因為電加熱的釜是電阻絲加熱的,功率都比較大。如果把釜放在電加熱爐裡,本來釜就是密封的,電加熱爐又是溫度很高,物料別說強放熱,就是微放熱,那麼釜內的溫度可能會標出十幾度到幾十度(比如設定100度,在電加熱狀態下,釜內的溫度可能會超到120度-180度,甚至更高),在這種情形下控制器基本控溫不準了。

如果您的實驗必須要用電加熱大功率快速升溫,同時又有放熱。那就是更好的解決移熱就可以。第一是比較簡單的,釜裡面加一個冷卻盤管,接實驗室的自來水管就行。當物料開始放熱的時候,人為的可以給冷卻盤管通水移熱。這個是比較簡單的人為操作,對溫度的精準控制還是很有限。如果您想用電加熱,同時在物料強放熱的狀態下去儘量精準控溫。那就是在冷卻盤管上加一個電磁閥,控制進水量,反應釜的控制用自動化程式設計(PLC等),當你設定好溫度,一有超溫,自動化會自動調節電磁閥給盤管進水,不需要人為去操作,這樣稍微或許比人操作更準確一些。如果物料是劇烈的強放熱,那麼電磁閥+盤管的控溫也是有限的。如果是吸熱的話,溫度會波動比較大,別的非常大的安全隱患倒還是沒有。而且用釜做吸熱反應的,目前這種工藝和實驗還是少數。

物料放熱或者強放熱,建議還是用外迴圈油浴升溫,油浴升溫相比電加熱就更加的平穩,油浴升溫很難像電加熱那樣,輕易的就溫度過充,即使在物料在放熱的狀態下,溫度控制調節要比電加熱好。所以如果物料放熱或者強放熱,大多數研究者都會用外迴圈加熱。吸熱也是。

如果你的反應放熱劇烈,要注意釜內壓力的變化,很多時候放熱除了充溫,壓力也會急速飆升。這個時候要注意壓力的急速膨脹會不會超過釜的壓力承受極限(溫度飆升帶來液轉氣的速度加快,釜內的壓力上升就快)。很多實驗型反應釜都是有哈氏合金爆破閥的,算是一個安全保。還有吸熱,如果是在低溫狀態下反應,又吸熱。那麼要考慮結晶以及液轉固,這對攪拌的影響,要考慮到,必須攪拌不停的話,攪拌要用大扭力的。

如果物料有放熱或者強放熱,實驗經費又有限,釜內加個冷卻盤管移熱。如果費用不是第一位的,那建議是油浴外迴圈加熱。吸熱,要考慮攪拌槳的設計。

物料有放熱吸熱,反應釜如何選擇和操作?