CSTR 탱크: 형상, 배플 및 열 전달 - 탱크의 기여도

연속 교반 탱크 반응기에서 탱크는 반응물을 담는 용기가 아니라 반응의 일부입니다. 탱크의 모양, 배플 및 열 전달 표면은 내용물이 실제로 균일한지, 고체가 현탁 상태를 유지하는지, 공정에 필요한 범위 내에서 온도를 유지할 수 있는지 결정합니다. 교반기를 먼저 지정하고 탱크를 따르게 하면 일반적으로 평균값은 좋지만 국부적인 문제는 심각한 반응기가 됩니다.

형상은 먼저 결정되고, 교반 및 열 전달 설계는 여기서부터 시작됩니다. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)는 탱크 외피에 배플, 임펠러 지지대, 가열 표면 및 접근 장치를 설계하여 CSTR 탱크를 제작하므로 탱크와 공정 장비가 하나로 설계됩니다.

1. 탱크는 무엇을 제공해야 하는가?

CSTR은 담고 있는 내용물보다는 달성해야 하는 목표에 의해 정의됩니다. 네 가지 요구 사항이 탱크를 형성하며, 때로는 서로 다른 방향으로 작용합니다.

• 균일한 조성: 완전 혼합 가정은 내용물이 실제로 균일한 경우에만 유효합니다. 정체된 모든 부분은 참여하지 않는 부피입니다.
• 균일한 온도: 반응 속도와 생물학적 활성은 모두 온도에 따라 달라집니다. 좁은 범위 내에서 온도를 유지할 수 없는 탱크는 성능도 유지할 수 없습니다.
• 고체 현탁: 공급물에 고체가 포함된 경우, 탱크와 교반은 고체를 계속 움직여야 합니다. 그렇지 않으면 고체가 침전되어 영구적으로 손실된 부피가 됩니다.
• 가스 격납 및 방출: 많은 CSTR은 가스를 생성합니다. 탱크는 안전하게 격납하고, 제어 가능하게 방출하며, 상부 공간을 밀봉해야 합니다.
• 세척 용이성 및 접근성: CSTR은 검사, 임펠러 유지 보수 및 세척을 위해 내부 접근이 필요합니다. 접근 장치는 원래 설계에 포함되어야 합니다.

2. 형상은 성능에 어떻게 영향을 미치는가?

높이 대 직경 비율은 첫 번째 결정이며 나중에 변경하기 가장 어려운 결정입니다. 이는 혼합 패턴, 사용 가능한 열 전달 면적, 설치 공간 및 가스 보유 거동을 한 번에 결정합니다.

• 높이 대 직경 비율: 액상 CSTR 탱크는 일반적으로 1에 가깝고, 작업 범위는 약 0.8에서 1.5 사이이며, 이는 용도, 임펠러 배열 및 사용 가능한 공간에 따라 달라집니다.
• 더 높은 탱크: 열 전달을 위한 더 많은 벽 면적과 더 작은 설치 공간을 제공하지만, 하나의 샤프트에 여러 개의 임펠러가 필요하고 전체 높이에 걸쳐 혼합에 더 주의를 기울여야 합니다.
• 더 얕은 탱크: 더 쉬운 단일 임펠러 혼합과 더 나은 표면 갱신을 제공하지만, 더 큰 설치 공간과 열 전달을 위한 더 적은 벽 면적을 희생해야 합니다.
• 바닥 모양: 돔형, 평평한 또는 원뿔형 바닥은 각각 고체에 대해 다르게 작용합니다. 용도에 따라 원뿔형 및 돔형 바닥은 배수 및 고체 수집에 도움이 됩니다.
• 자유 공간: 거품 및 가스 방출을 위해 액체 표면 위의 공간이 필요합니다. 거품 공정은 액체 부피만으로는 예상되는 것보다 훨씬 더 많은 자유 공간이 필요합니다.

3. 배플과 열 전달은 무엇을 추가하는가?

배플과 열 전달 표면은 반응기를 교반기가 있는 탱크와 구별하는 두 가지 특징입니다. 둘 다 설계 단계에서 포함하기 쉽고 나중에 추가하면 비쌉니다.

• 배플이 존재하는 이유: 배플이 없으면 액체는 하나의 덩어리로 회전하여 중앙 소용돌이를 형성하고 실제 혼합은 거의 이루어지지 않습니다. 배플은 회전을 수직 순환으로 전환합니다.
• 배플 배열: 일반적으로 벽에 수직으로 장착된 4개의 배플은 탱크 직경의 약 1/10 너비를 가지며, 죽은 공간을 방지하기 위해 벽에서 약간의 간격을 둡니다.
• 임펠러 대 탱크 비율: 임펠러 직경은 일반적으로 표준 배열의 경우 탱크 직경의 약 1/3이며, 바닥에서 떨어진 간격은 침전되기보다는 고체를 움직이도록 설정됩니다.
• 열 전달 옵션: 외부 재킷, 내부 코일 또는 펌프 순환이 있는 외부 열 교환기. 재킷은 내부를 깨끗하게 유지하고, 코일은 더 많은 면적을 제공하며, 외부 열 교환기는 서비스하기 가장 쉽습니다.
• 단열 및 제어: 단열 및 클래딩은 온도를 안정화하고 부하를 줄이며, 제어 전략은 순환하기보다는 좁은 범위 내에서 온도를 유지해야 합니다.

엔지니어링 보증 및 프로젝트 지원

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)에서 제공하는 모든 탱크는 AWWA D103-09 및 EN 1090에 따라 엔지니어링되었으며, 외피, 지붕 및 노즐 하중에 대한 유한 요소 검증을 거쳤으며, ISO 9001 및 ISO 45001 제어 하에 820-930°C에서 융착되었으며, 표면의 100%에 대해 1500V로 홀 테스트를 거쳤으며, Grade 8.8 볼트와 제조업체 인증 씰런트로 조립되었습니다. CSTR 탱크는 용도에 따라 설정된 형상, 외피 설계에 통합된 벽 배플 및 임펠러 지지대, 재킷, 내부 코일 또는 외부 열 교환기를 통한 가열 및 단열 및 클래딩, 공정에서 가스를 생성하는 경우 가스 밀폐 지붕 조항, 공장 성형 관통부, 구역별 혼합 호환 코팅, 유지 보수 체제에 맞는 접근 및 안전 조항으로 엔지니어링됩니다.

"믹서를 탱크에 맞추면 혼합 문제가 발생합니다. 탱크와 믹서를 함께 맞추면 반응기가 됩니다."

자주 묻는 질문 (FAQ)

CSTR에 배플이 필요한 이유는 무엇입니까?

배플이 없으면 액체는 단일 덩어리로 회전하는 경향이 있어 중앙 소용돌이를 형성하고 실제 혼합은 거의 이루어지지 않습니다. 벽에 장착된 배플은 이러한 회전을 차단하고 수직 순환으로 전환하여 혼합을 생성하고 고체를 현탁 상태로 유지합니다.

적절한 높이 대 직경 비율은 무엇입니까?

액상 용도의 경우 일반적으로 1에 가깝고, 작업 범위는 약 0.8에서 1.5입니다. 더 높은 탱크는 열 전달을 위한 더 많은 벽 면적과 더 작은 설치 공간을 제공하지만 여러 개의 임펠러가 필요합니다. 더 얕은 탱크는 하나의 임펠러로 더 쉽게 혼합되지만 더 많은 설치 공간이 필요합니다.

CSTR은 어떻게 가열 또는 냉각됩니까?

외부 재킷, 내부 코일 또는 펌프 순환이 있는 외부 열 교환기를 통해. 재킷은 내부를 방해하지 않고 청소하기 쉽게 유지하고, 코일은 더 많은 표면적을 제공하며, 외부 열 교환기는 탱크에 들어가지 않고도 서비스하기 가장 쉽습니다. 선택은 용도, 필요한 면적 및 청소 체제에 따라 달라집니다.

CSTR 탱크를 당사 공정에 맞게 맞춤 제작할 수 있습니까?

예. 형상, 배플 및 임펠러 조항, 열 전달 방법, 구역별 코팅 등급, 지붕 및 가스 처리, 노즐 및 계기 레이아웃, 단열, 접근 및 안전 조항은 모두 공정 요구 사항에 맞게 구성되며 제조 전에 확인됩니다.