Componenti del reattore a microcanali
Microreattore a microcanali in vetro alto borosilicato con sinterizzazione monolitica e scambio termico a doppio lato per fotocatalisi e ricerca scientifica di laboratorio
Numero articolo : PL-WT02
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Material
- Vetro alto borosilicato
- Operating Temperature Range
- -30°C a 195°C
- Max Reaction Chamber Pressure
- 20,0 Bar
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Panoramica del prodotto
Questo microreattore in vetro ad alte prestazioni rappresenta l'apice della tecnologia di sintesi chimica microfluidica, progettato per convertire lo sviluppo di processi su scala di laboratorio nella produzione a flusso continuo. Realizzato interamente in vetro alto borosilicato di prima qualità, questo sistema garantisce un'eccezionale resistenza agli shock termici e una compatibilità chimica quasi universale. Confinando le reazioni all'interno di microcanali progettati con precisione, l'apparecchiatura raggiunge velocità di trasferimento di massa e calore senza precedenti che i reattori batch tradizionali semplicemente non possono replicare. Questo lo rende un asset prezioso per i laboratori moderni che si concentrano sull'ottimizzazione dei processi, gli studi cinetici e la sintesi ad alta efficienza.
Progettato specificamente per ambienti di ricerca impegnativi, questa unità eccelle nella gestione di reazioni chimiche altamente esotermiche, veloci e multistadio. La sua avanzata integrità strutturale permette ai ricercatori di lavorare con reagenti aggressivi, acidi forti e solventi organici volatili a pressioni e temperature elevate. Dalla scoperta di farmaci sintetici all'ingegneria di speciali prodotti chimici fini, questo sistema permette una scalabilità senza soluzione di continuità e senza rischi, mantenendo dinamiche di flusso identiche dalle prove iniziali di laboratorio fino alla produzione in impianto pilota.
Il nostro impegno per l'eccellenza ingegneristica garantisce che questa apparecchiatura operi con affidabilità costante in condizioni di flusso continuo. L'eliminazione di interfacce fisiche e leganti interni grazie a una produzione all'avanguardia garantisce zero contaminazione del processo e assoluta stabilità strutturale. I ricercatori possono procedere con percorsi sintetici complessi, incluse le impegnative reazioni fotochimiche e multifase gas-liquido-liquido, con completa fiducia nella ripetibilità dei loro dati sperimentali e nella sicurezza delle loro operazioni di laboratorio.
Caratteristiche principali
- Tecnologia di sinterizzazione monolitica: L'intero corpo del reattore è fabbricato con un avanzato processo di sinterizzazione per diffusione ad alta temperatura, che restituisce un singolo pezzo solido di vetro alto borosilicato senza giunti fisici, adesivi o colle. Questo garantisce l'assoluta tenuta, previene la contaminazione incrociata tra i canali di reazione e quelli del fluido termico e fornisce una resistenza strutturale eccezionale ad alte pressioni di esercizio.
- Scambio termico a doppio lato ottimizzato: Progettato con camere di scambio termico integrate affiancate su entrambi i lati dello strato dei canali di reazione. Questa configurazione massimizza l'area di contatto termico, fornendo un'enorme superficie di scambio termico che accelera i tempi di risposta termica di oltre il 30% e mantiene l'ambiente di reazione perfettamente isotermo anche durante processi altamente esotermici.
- Costruzione in vetro alto borosilicato: Fabbricato con vetro borosilicato industriale 3.3 di prima qualità, offre una resistenza senza pari agli acidi corrosivi, agli alogeni e ai solventi organici. Il materiale fornisce un'ottima trasmissione della luce su un'ampia gamma spettrale, rendendo questo sistema perfettamente adatto per la fotocatalisi avanzata, la chimica del fotoredox e l'analisi ottica del processo in tempo reale.
- Geometria dei microcanali di precisione: Le reti di canali su scala micrometrica presentano una sezione trasversale progettata per indurre una miscelazione caotica passiva. Questa via di flusso microscopica riduce drasticamente le distanze di diffusione, ottenendo una completa omogeneizzazione fluidica e un contatto interfacciale in pochi millisecondi, il che migliora drasticamente la selettività e le rese delle reazioni.
- Flessibilità delle interfacce multiporta: Dotato di quattro ingressi indipendenti per reagenti e due uscite per prodotti, permette agli utenti di eseguire complesse reazioni sequenziali multistadio, dosaggi multipli di reagenti e procedure di quenching su un'unica piastra a flusso continuo senza necessità di moduli di connessione esterni.
- Campo di pressione di esercizio ampliato: Progettato e collaudato a pressione per resistere in sicurezza a pressioni di esercizio continue fino a 20,0 Bar nella camera di reazione e 3,0 Bar nella camicia di scambio termico. Questa ampia finestra di pressione permette ai ricercatori di eseguire reazioni in condizioni di surriscaldamento, mantenendo liquidi i solventi a basso punto di ebollizione per aprire nuove finestre di processo.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Sintesi di prodotti chimici fini | Sintesi di composti ad alto valore, coloranti e intermedi specializzati che richiedono un controllo stechiometrico preciso e una miscelazione rapida. | Riduce drasticamente la formazione di sottoprodotti e aumenta la purezza complessiva del prodotto grazie a tempi di permanenza altamente controllati. |
| Sintesi farmaceutica | Sintesi a flusso continuo di principi attivi farmaceutici (API), blocchi di costruzione chiave e intermedi altamente instabili. | Gestione sicura di reazioni pericolose e intermedi instabili grazie al basso volume di contenimento interno. |
| Fotocatalisi e Fotoredox | Esecuzione di sintesi organiche guidate dalla luce e test di catalizzatori sfruttando l'elevata trasmissione di luce UV-visibile del corpo in vetro. | Massimizza l'efficienza fotonica e garantisce un'esposizione uniforme alla luce attraverso i microcanali sottili ad alta superficie. |
| Aromi e Fragranze | Sviluppo e produzione continua di delicati composti aromatici, derivati di oli essenziali e composti cosmetici. | Elimina la degradazione termica dei composti sensibili al calore grazie a un controllo della temperatura localizzato e ultrapreciso. |
| Formulazioni agrochimiche | Sviluppo di processi per principi attivi di erbicidi, pesticidi e regolatori di crescita che richiedono miscelazione multifase. | Migliora i coefficienti di trasferimento di massa delle reazioni bifieasi liquido-liquido e gas-liquido per ottenere velocità di conversione più elevate. |
| Prodotti chimici speciali | Sintesi di polimeri ad alte prestazioni, prodotti chimici elettronici e reagenti altamente reattivi in condizioni estreme. | Fornisce completa inerzia chimica nei confronti di composti aggressivi, eliminando i rischi di contaminazione metallica. |
| Ricerca accademica e Didattica | Studio pratico di cinetica chimica, dinamiche a flusso continuo e termodinamica in contesti di laboratorio e universitari. | La completa trasparenza visiva permette l'osservazione e la registrazione in tempo reale di cambiamenti di fase, variazioni di colore e precipitazione. |
Specifiche tecniche
Parametri fisici e prestazionali generali
| Parametro | Specifiche (Modello: PL-WT02) |
|---|---|
| Materiale | Vetro alto borosilicato di prima qualità (3.3) |
| Dimensioni complessive della piastra | 200 mm × 150 mm × 10 mm |
| Volume di contenimento interno | 8 mL a 18 mL |
| Portata complessiva a flusso continuo | 300 mL/min a 1000 mL/min |
| Intervallo di temperatura di esercizio | -30°C a 195°C |
| Pressione massima camera di reazione | 20,0 Bar (collaudato a temperatura ambiente con azoto) |
| Pressione massima camera di scambio termico | 3,0 Bar (collaudato a temperatura ambiente con azoto) |
| Area totale di scambio termico | 530 cm² (costituita da due piastre termiche attive da 190 mm × 140 mm) |
| Connessioni fluido reagente | 4 Ingressi / 2 Uscite |
| Connessioni fluido termico | 2 Ingressi / 2 Uscite |
| Sezione trasversale minima del canale | 1.5 mm × 1.0 mm a 3.0 mm × 1.7 mm |
| Profondità microcanale | 1.0 mm a 1.5 mm |
Confronto cinetico e prestazionale: PL-WT02 vs reattori batch tradizionali
| Metrica prestazionale | Microreattore continuo PL-WT02 | Reattore agitato tradizionale (STR) |
|---|---|---|
| Reazioni istantanee (< 1s) | Eccellente (miscelazione ottimizzata e rimozione immediata del calore) | Scarso (limitato dalla diffusione, alto rischio di punti caldi) |
| Reazioni veloci (10s - 30min) | Elevata selettività tramite controllo preciso del tempo di permanenza | Moderata (richiede dosaggio lento del reagente per controllare la temperatura) |
| Reazioni lente (> 30min) | Funzionamento sicuro in finestre di pressione/temperatura ampliate | Standard (richiede grandi sistemi di gestione termica) |
| Rapporto specifico superficie/volume | 3.000 m²/m³ a 13.000 m²/m³ | 1 m²/m³ a 10 m²/m³ |
| Intervallo tipico di tempo di permanenza | 1 secondo a 600 secondi | 0,5 ore a 48 ore |
| Coefficiente di trasferimento di calore superficiale | 1.090 W/m²·K a 3.420 W/m²·K | 2 W/m²·K a 15 W/m²·K |
| Complessità di scalabilità | Estremamente bassa (numerazione lineare delle piastre) | Alta (richiede 4-5 fasi di ottimizzazione geometrica) |
Sicurezza operativa e Confronto dei consumi (normalizzato per scala)
| Risorsa/Metrica | Sistema microfluidico PL-WT02 (equivalente scala 1L) | Reattore agitato convenzionale (equivalente scala 3000L) |
|---|---|---|
| Volume di contenimento del sistema | 1 Litro | 3.000 Litri |
| Ingombro fisico dell'apparecchiatura | 9 m² | 80 m² |
| Consumo relativo di solvente | 0 a 30 unità | 90 unità |
| Indice di selettività del prodotto target | 0,8 a 1,0 | 0,8 |
| Efficienza energetica per reazioni a bassa temperatura | Controllo termico ottimale a 0°C a 25°C | Richiede raffreddamento criogenico da -45°C a 25°C |
Opzioni di personalizzazione e Capacità di integrazione
Forniamo servizi di personalizzazione estesi per la piattaforma PL-WT02 per soddisfare le vostre esatte esigenze di laboratorio:
- Ingegneria di dimensioni e geometrie: Profondità, larghezze dei canali e geometrie di layout complesse personalizzate possono essere progettate e fabbricate senza costi di attrezzatura.
- Configurazioni delle porte regolabili: Personalizzazione del numero, delle dimensioni e della posizione di ingressi/ uscite dei reagenti per adattarsi a specifiche reazioni multicomponente.
- Sistemi di controllo automatizzati integrati: Sistemi chiavi in mano completi che includono micro pompe di alimentazione di alta precisione e sensori di tecnologia analitica di processo (PAT) in linea per il monitoraggio in tempo reale di pH, pressione e temperatura con feedback ad anello chiuso automatizzato.
Perché scegliere questo prodotto
- Qualità del materiale premium: Realizzato in vetro alto borosilicato di primissima qualità, questo microreattore subisce un rigoroso rinvenimento per l'alleviamento delle tensioni e collaudi a pressione severi, garantendo elevata integrità meccanica e eccellente durata in condizioni sperimentali difficili.
- Rese di reazione massime: La combinazione di miscelazione nei microcanali e gestione della temperatura a doppio lato garantisce un eccellente trasferimento di massa e calore, minimizzando le reazioni collaterali indesiderate e ottenendo prodotti eccezionalmente puri.
- Trasparenza del processo impareggiabile: La struttura in vetro ottico completamente trasparente permette ai ricercatori di monitorare l'intero percorso di flusso della reazione, identificare visivamente precipitazioni o cambiamenti di colore e documentare facilmente i percorsi fotochimici.
- Compatibilità con i sistemi senza soluzione di continuità: Progettato con porte fluidiche standard, questo sistema si integra senza sforzo nei vostri setup di laboratorio esistenti, sistemi di alimentazione automatizzati e strumenti analitici senza richiedere adattatori proprietari.
- Competenza nella personalizzazione su misura: Dalle forme e profondità dei microcanali personalizzate fino a setup completi di più strumenti, il nostro dipartimento ingegneristico è pronto a sviluppare soluzioni personalizzate a flusso continuo adattate alla vostra ricerca.
Per ulteriori informazioni, richiedere un disegno tecnico dettagliato o discutere un setup di microreattore in vetro personalizzato adattato ai vostri specifici parametri di processo, contattate oggi il nostro team di vendita tecnica B2B.
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