КАДАММ РЕА-Р — Стеклянные реакторы с рубашкой 150–200 л

КАДАММ РЕА-Р 150–200 л — пилотные двухслойные стеклянные реакторы на колбы 150 и 200 л для масштабирования процессов и малотоннажного производства, где партия уже измеряется сотней литров, а прозрачный сосуд по-прежнему нужен для контроля вспенивания, расслоения и кристаллизации. Колба и рубашка из боросиликатного стекла GG-17; по рубашке прокачивается теплоноситель от внешнего жидкостного термостата КАДАММ ЦТ в диапазоне −80…+250 °C, реактор работает при атмосферном давлении и под вакуумом до −0.098 МПа. Якорная мешалка с нержавеющим валом в оболочке PTFE вращается от частотного привода 750 Вт со скоростью 0–280 об/мин. В отличие от младших карточек серии, оба типоразмера комплектуются подающей ёмкостью 10 л и приёмной колбой 10 л — дозирование и отгонка ведутся в потоке, а не порциями через капельную воронку. Рама из нержавеющей стали SUS304 на колёсах с тормозом, крышка на 6 горловин с портом твёрдой загрузки, фланцевый нижний слив с клапаном PTFE. Каждый объём выпускается в стандартном и взрывозащищённом исполнении — четыре артикула.

Два пилотных типоразмера: 150 и 200 л

КАДАММ РЕА-Р150 — колба 150 л на раме 1280×850×2720 мм массой 155 кг нетто; КАДАММ РЕА-Р200 — колба 200 л на раме 1250×930×2800 мм массой 175 кг. У обоих один привод 750 Вт с частотным регулированием 0–280 об/мин, одна крышка на 6 горловин (перемешивание, обратный холодильник, капельная воронка, вакуум-порт, термогильза, загрузка твёрдых веществ), один комплект ёмкостей 10 л и один набор обвязки: термостат закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ200, криотермостаты ЦТ-К200-40 и ЦТ-К200-80, криостаты ЦТ-О100 и мембранные насосы НС-МП10 или НС-МП16 с проточной частью PTFE. Объём рубашки для этого диапазона в паспорте серии не нормирован — уточняйте у менеджера при подборе теплоносителя. Взрывозащищённые КАДАММ РЕА-Р150Ex и РЕА-Р200Ex повторяют стандартные по стеклу, раме и комплекту ёмкостей и отличаются двигателем, частотным преобразователем, контроллером и кабельными вводами во взрывозащищённом исполнении. Объёмы 10–100 л той же серии — в карточке КАДАММ РЕА-Р 10–100 л, настольные — в карточке КАДАММ РЕА-Р 1–5 л.

Подающая ёмкость и приёмная колба 10 л: дозирование и отгонка в потоке

На пилотном объёме капельная воронка перестаёт быть удобным дозатором: реагент для партии 100 л измеряется десятками литров, и заливать его порциями через воронку — значит многократно открывать систему. Поэтому в комплект РЕА-Р 150–200 л входит подающая ёмкость 10 л, из которой реагент подаётся в колбу непрерывно, с контролем скорости, при закрытом реакторе. Приёмная колба 10 л решает обратную задачу: при отгонке растворителя под вакуумом дистиллят собирается в неё и сливается без остановки процесса и разгерметизации, что при отгонке 50–100 л растворителя с одной загрузки экономит часы. Обе ёмкости — стекло, штатные позиции комплекта, а не опция. Порт твёрдой загрузки на крышке принимает сыпучие компоненты мешками, а фланцевый слив с клапаном PTFE без застойной зоны выпускает суспензии и вязкие продукты и полностью опорожняет колбу перед мойкой.

Привод 750 Вт и 0–280 об/мин: перемешивание больших вязких объёмов

Мощность привода у 150–200 л почти вчетверо выше, чем у 100 л (200 Вт), а верхняя граница оборотов ниже — 280 против 450 об/мин. Это не ограничение, а следствие масштаба: якорная лопасть в колбе 200 л имеет большой радиус, и уже при 280 об/мин её окружная скорость выше, чем у лопасти 10-литровой колбы при 450 об/мин. Зато момент на валу, который нужен, чтобы провернуть якорь в 130 л густой суспензии или полимеризующейся массы, у 750-ваттного привода есть с запасом — мешалка не останавливается при загустевании продукта на стадии кристаллизации или при засыпке порошка через порт. Частотный привод с асинхронным двигателем без щёток регулирует скорость плавно от нуля; вал в оболочке PTFE не даёт продукту контакта с металлом. Под заказ ставятся многоярусная мешалка для высокого столба жидкости, пропеллерная лопасть для маловязких сред и турбинная — для диспергирования и газожидкостных реакций.

Обвязка пилотного реактора: закрытый контур, криостат 100 л, насос 10–16 м³/ч

Нагрев рубашки 150–200 л обеспечивает термостат закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ200 до +200 °C с нержавеющим трактом: на пилотном объёме закрытый контур предпочтительнее открытой бани — теплоноситель не контактирует с воздухом, не окисляется и не испаряется при длительной работе на высокой температуре. Нагрев и охлаждение дают криотермостаты ЦТ-К200-40 и ЦТ-К200-80 на −40 и −80…+200 °C со стабильностью ±0.1 °C; только холод — криостаты ЦТ-О100-20/-40/-80 с баком 100 л и подачей 20–40 л/мин. Глубину выбирают с запасом не менее 10 °C к требуемой температуре в рубашке. Для вакуума нужны насосы с проточной частью PTFE и остаточным давлением 0.6 мбар: НС-МП10 на 10 м³/ч или НС-МП16 на 16 м³/ч — при отгонке из колбы 200 л поток пара таков, что мембранные насосы на десятки литров в минуту не успевали бы его откачивать. Давление удерживает контроллер ВА-К (1–1000 мбар, 5 программ) или ВА-К1 (0–1013 мбар, сенсорная панель); между реактором и насосом ставится ловушка-конденсатор ВА-Л (под заказ).

Выбор между 150 и 200 л и границы стеклянного реактора

Рабочая загрузка — не более 2/3 номинала, при вспенивании и рефлюксе — около половины: колба 150 л рассчитана на партии до 100 л, 200 л — до 130 л. Разница между типоразмерами — только в объёме колбы, рама 200 л на 80 мм выше и на 20 кг тяжелее; привод, обвязка и комплект ёмкостей общие, поэтому при сомнении берут 200 л — запас объёма не замедлит нагрев заметно, а место для вспенивания и дозируемого реагента появится. Выбирайте рубашечный реактор, когда процесс требует охлаждения, снятия тепла экзотермии или температуры выше +180 °C. Если партия только греется, дешевле по обвязке однослойный КАДАММ РЕА-О 150–200 л с баней 10–12 кВт и PID-регулятором до +180 °C — термостат ему не нужен. Для выгрузки блоков кристаллов и вязких масс, которые не текут через клапан, предназначен подъёмный поворотный КАДАММ РЕА-П 50–200 л с подъёмом крышки и поворотом сосуда на 360°. Стеклянный сосуд заканчивается там, где нужны избыточное давление, фтористоводородная кислота, горячие щёлочи или санитарная мойка: для этого выпускаются нержавеющие КАДАММ РЕА-Н 50–300 л из SUS304/316L с давлением до 0.3 МПа и объёмом до 300 л.

Стеклянные реакторы КАДАММ РЕА-Р 150–200 л поставляются как лабораторное и пилотное электрооборудование: подтверждается соответствие требованиям технических регламентов ЕАЭС ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», продукция выпускается в системе менеджмента качества ISO 9001. В комплекте — паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке и декларация соответствия.

Колба, рубашка и ёмкости — боросиликатное стекло GG-17, контактирующие со средой узлы — стекло и PTFE; конструкция рассчитана на атмосферное давление и вакуум до −0.098 МПа, избыточное давление в колбе не допускается — на пилотном объёме это особенно важно при продувке инертным газом. Стандартные исполнения не являются взрывозащищёнными и устанавливаются под вытяжным зонтом; для взрывоопасных зон предназначены КАДАММ РЕА-Р150Ex и РЕА-Р200Ex, оборудование которых выполнено с учётом ТР ТС 012/2011 (применимость и подтверждение — по паспорту поставки) «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» — маркировка взрывозащиты и подтверждающие документы приводятся в паспорте конкретной поставки.

• Электробезопасность — питание 220 В, 50 Гц; привод 750 Вт — на розетку с заземлением на отдельной линии; термостат и насос — по их паспортам, как правило, отдельные линии.
• Термическая безопасность — теплоноситель до +250 °C в стеклянной рубашке пилотного объёма: теплоизолированные шланги, ограждение зоны рубашки, защита рук и глаз.
• Вакуумная безопасность — стекло GG-17 и уплотнения PTFE рассчитаны на полный вакуум; напуск атмосферы — только штатным краном; при 130 л загрузки вскипание под вакуумом контролировать по контроллеру.
• Механическая безопасность — масса 155–175 кг без загрузки, ориентировочно до 300 кг с продуктом: перемещать только пустой реактор, тормоза колёс зафиксированы; ёмкости 10 л закреплены в держателях.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; сертификаты, протоколы и маркировка Ex-исполнений — по запросу и в паспорте.

Объём рубашки, класс защиты корпуса привода, допустимый перепад температур между рубашкой и средой и полная маркировка взрывозащиты Ex-исполнений — в паспорте конкретной поставки; уточняйте у менеджера.

Реакторы РЕА-Р 150–200 л поставляются в сборе на раме с колёсами; из внешней обвязки подключаются термостат, насос с контроллером и ловушка. Ввод в работу занимает один-два дня и требует двух человек. Порядок первого запуска для любого из четырёх артикулов:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Уплотнения PTFE и фланцы — осмотр уплотнений вала, крышки, ёмкостей и фланца слива при каждой разборке; замена при дрейфе давления; болты фланцев — по моменту из руководства.
• Рубашка и теплоноситель — контроль уровня в термостате и отсутствия пузырей в рубашке; при работе на +200 °C в закрытом контуре — замена теплоносителя по регламенту термостата.
• Ёмкости 10 л — мойка подающей ёмкости и приёмной колбы после каждой партии; проверка кранов и посадочных уплотнений.
• Привод 750 Вт и рама — проверка соосности и биения вала, чистота вентиляции привода; тормоза колёс и держатели — без люфта; Ex-привод — только сервис.
• Насос и ловушка — опорожнение ловушки после каждой отгонки; мембраны и клапаны насоса — по его руководству; после кислых паров — продувка.