超临界反应釜的选型需围绕容积、压力、材质及配置四大核心要素展开,以确保设备满足工艺需求并保障安全高效运行。
容积选择需根据实验或生产规模确定。实验室级设备通常容积在0.1-50L之间,适用于小规模探索性实验,便于快速调整参数;工业级设备容积则达50L以上,需通过多台串联实现连续生产。例如,5吨级反应釜采用夹套+外盘管组合结构,可缩短升温时间并提升传热效率。
压力与温度参数是选型的关键指标。实验室设备一般可承受35MPa压力与450℃高温,而工业级设备需扩展至0.1-50MPa压力范围及80-500℃温度区间,以应对大规模连续化生产的严苛条件。例如,超临界水氧化处理工业废水需25MPa/400℃工况,仅工业级设备可满足。
材质选择直接影响设备耐久性与安全性。实验室设备多采用316L不锈钢或哈氏合金,兼顾成本与耐腐蚀性;工业级设备则升级为钛合金衬里或高强度合金钢,显著提升耐久性。例如,钛合金在超临界水氧化反应中腐蚀速率低于0.01mm/年,较316L不锈钢提升3倍寿命。
配置优化需关注密封方式、搅拌系统及安全设施。磁力密封可避免高压泄漏风险,适合有毒有害物质反应;搅拌系统需根据物料特性选择,如高粘度液体需采用锚式或框式搅拌器;安全设施方面,工业级设备需配备双安全阀、爆破片组合及远程监控系统,确保操作安全。