La selección de los reactores supercríticos a nivel de laboratorio e industrial debe centrarse en las cuatro diferencias básicas de los parámetros de las condiciones de trabajo, las propiedades de los materiales, el diseño estructural y los métodos de control, y el análisis específico es el siguiente:
I. parámetros de las condiciones de trabajo: extensión del límite entre presión y temperatura
Los equipos de laboratorio suelen soportar una presión de 35 MPA y una alta temperatura de 450 ° c, lo que es adecuado para experimentos exploratorios a pequeña escala; Los equipos de grado industrial se extienden a un rango de presión de 0,1 - 50 MPA y un rango de temperatura de 80 - 500 grados Celsius para hacer frente a las condiciones de producción continua a gran escala. Por ejemplo, la oxidación del agua supercrítica para el tratamiento de aguas residuales industriales requiere una condición de trabajo de 25 MPa / 400 ° c, que solo puede ser satisfecha por equipos industriales.
2. propiedades del material: equilibrio entre resistencia a la corrosión y vida útil
La mayoría de los equipos de nivel de laboratorio utilizan acero inoxidable 316L o aleación de harbin, teniendo en cuenta el costo y la resistencia a la corrosión, y son adecuados para la investigación y el desarrollo a corto plazo; Los equipos industriales se actualizan a forros de aleación de titanio o acero aleado de alta resistencia, lo que mejora significativamente la durabilidad. Por ejemplo, la tasa de corrosión de las aleaciones de titanio en la reacción de oxidación de agua supercrítica es inferior a 0,01 mm / año, lo que duplica la vida útil del acero inoxidable 316l.
III. diseño estructural: adaptación del volumen a la modularidad
El volumen del equipo de nivel de laboratorio se concentra en 0,1 - 50l, utilizando un diseño de una sola unidad para facilitar el ajuste rápido de los parámetros; Los equipos de grado industrial tienen un volumen de más de 50l y necesitan lograr una producción continua a través de una serie de unidades (como 3 - 5 unidades), y están equipados con módulos auxiliares como hornos de precalentamiento, enfriadores y dispositivos de separación Gas - líquido para fortalecer la eficiencia anti - bloqueo y transferencia de calor. Por ejemplo, el reactor de 5 toneladas adopta una estructura combinada de chaqueta + tubo de disco exterior, el tiempo de calentamiento se reduce a 3,2 horas y la eficiencia de transferencia de calor se mejora en un 185%.
IV. métodos de control: actualización de la automatización y la seguridad
Los equipos a nivel de laboratorio se controlan principalmente manualmente o semiautomáticamente, enfatizando la flexibilidad operativa; El equipo de grado industrial integra la interfaz hombre - máquina PLC / HMI para realizar el ajuste automático completo y la adquisición de datos de temperatura, presión, flujo y otros parámetros, y está equipado con válvulas de Seguridad dobles, combinación de discos de explosión y sistema de monitoreo remoto para garantizar la seguridad de la operación de alta temperatura y alta presión. Por ejemplo, el sello de manguito magnético de aleación pasteurizada de doble fila hace que la tasa de detección de fugas de espectrometría de masas de helio sea inferior a 1 × 10 ⁹ pa · mò / s, lo que reduce el riesgo de fuga en un 90% en comparación con el sello mecánico.