超臨界反應釜的選型需圍繞容積、壓力、材質及配置四大核心要素展開,以確保設備滿足工藝需求并保障安全高效運行。
容積選擇需根據實驗或生產規模確定。實驗室級設備通常容積在0.1-50L之間,適用于小規模探索性實驗,便于快速調整參數;工業級設備容積則達50L以上,需通過多臺串聯實現連續生產。例如,5噸級反應釜采用夾套+外盤管組合結構,可縮短升溫時間并提升傳熱效率。
壓力與溫度參數是選型的關鍵指標。實驗室設備一般可承受35MPa壓力與450℃高溫,而工業級設備需擴展至0.1-50MPa壓力范圍及80-500℃溫度區間,以應對大規模連續化生產的嚴苛條件。例如,超臨界水氧化處理工業廢水需25MPa/400℃工況,僅工業級設備可滿足。
材質選擇直接影響設備耐久性與安全性。實驗室設備多采用316L不銹鋼或哈氏合金,兼顧成本與耐腐蝕性;工業級設備則升級為鈦合金襯里或高強度合金鋼,顯著提升耐久性。例如,鈦合金在超臨界水氧化反應中腐蝕速率低于0.01mm/年,較316L不銹鋼提升3倍壽命。
配置優化需關注密封方式、攪拌系統及安全設施。磁力密封可避免高壓泄漏風險,適合有毒有害物質反應;攪拌系統需根據物料特性選擇,如高粘度液體需采用錨式或框式攪拌器;安全設施方面,工業級設備需配備雙安全閥、爆破片組合及遠程監控系統,確保操作安全。