Nguyên tắc quá trình của nồi phản ứng thủy tinh hai lớp:
I. Thiết kế cấu trúc cốt lõi
1, Cấu tạo kính đôi
Bao gồm một khoang phản ứng bên trong và áo khoác bên ngoài được làm bằng thủy tinh borosilic cao, một không gian kín được hình thành bởi một lớp xen kẽ được sử dụng để tiêm các phương tiện truyền nhiệt hoặc làm lạnh (ví dụ: dầu nóng, chất làm lạnh).
Lớp bên trong tiếp xúc trực tiếp với vật liệu phản ứng, lớp bên ngoài đạt được kiểm soát nhiệt độ thông qua tuần hoàn môi trường, vật liệu thủy tinh có lợi thế về khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt và quan sát trong suốt.
2, Chức năng Sandwich
Sandwich có thể đạt được điều khiển nhiệt độ phạm vi rộng từ -80 ℃ đến 300 ℃ thông qua môi trường, độ chính xác chênh lệch nhiệt độ lên đến ± 1 ℃.
Truyền nhiệt đồng đều thông qua lưu thông trung bình, tránh vật liệu quá nóng cục bộ hoặc làm mát không đầy đủ.
II. Cơ chế kiểm soát nhiệt độ
1, Sưởi ấm và lạnh
Sưởi ấm: Bánh sandwich được bơm vào dầu hoặc hơi dẫn nhiệt nhiệt độ cao, dẫn nhiệt qua tường thủy tinh đến vật liệu bên trong, và tốc độ tăng nhiệt được điều chỉnh bởi các thiết bị bên ngoài như chảo tắm dầu.
Làm lạnh Sandwich đi qua chất lỏng làm lạnh (ví dụ như dung dịch nước glycol), kết hợp với máy làm lạnh để làm mát nhanh chóng, hỗ trợ phản ứng nhiệt độ thấp (ví dụ như kết tinh, sinh tổng hợp).
2, Duy trì nhiệt độ
Hệ thống điều chỉnh tốc độ biến tần phối hợp với cảm biến nhiệt độ để điều chỉnh tốc độ dòng chảy của môi trường trong thời gian thực, đảm bảo nhiệt độ của hệ thống phản ứng ổn định.
III. Kiểm soát khuấy và phản ứng
1, Hệ thống trộn
Sử dụng khuấy cơ học hoặc khuấy từ, vật liệu của mái chèo khuấy là polytetrafluoroethylene (PTFE) chống ăn mòn, phạm vi tốc độ quay 20-1200rpm, thích nghi với các vật liệu có độ nhớt khác nhau.
Trục khuấy đạt được độ kín khí thông qua vòng đệm Viton, hỗ trợ phản ứng trong điều kiện chân không hoặc điều áp (ví dụ: chưng cất, tổng hợp áp suất cao).
2, Điều khiển môi trường phản ứng
Thiết kế bánh sandwich chân không cô lập môi trường bên ngoài và giảm nhiễu trao đổi nhiệt trong khi giảm nguy cơ vỡ kính do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.
Hỗ trợ kiểm soát tốc độ bay hơi và hồi lưu của dung dịch phản ứng thông qua chân không sandwich hoặc môi trường áp suất thấp.
IV. Cơ chế an toàn và bảo vệ
1, Thiết kế chống cháy nổ
Lớp sandwich bên ngoài được xây dựng trong màng chống cháy nổ và van giảm áp, có thể chịu được quá áp 0.1MPa, áp suất xả tự động trong điều kiện làm việc bất thường.
Cấu trúc của tấm bảo vệ kiểu trượt và hộp thu có thể ngăn thủy tinh bắn tung tóe khi nổ, đệm tác động của các mảnh vỡ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
2, Niêm phong và ổn định
Hệ thống niêm phong sử dụng vật liệu PTFE để đảm bảo độ kín khí trong điều kiện áp suất cao/chân không và tránh rò rỉ phương tiện truyền thông hoặc ô nhiễm bên ngoài.
V. Áp dụng các ví dụ về kịch bản
1, tổng hợp hóa học: thích hợp cho tổng hợp hữu cơ, phản ứng xúc tác để kiểm soát nhiệt độ chính xác.
2, dược phẩm sinh học: phản ứng enzyme nhiệt độ thấp, chuẩn bị vắc-xin.
3, Khoa học vật liệu: kết tinh vật liệu nano, tổng hợp polymer nhiệt độ cao.
Lò phản ứng thủy tinh hai lớp trở thành thiết bị cốt lõi của phòng thí nghiệm hiện đại và sản xuất quy mô vừa và nhỏ thông qua sự phối hợp của thiết kế cấu trúc, độ chính xác kiểm soát nhiệt độ và bảo vệ an toàn.
