Réacteurs photochimiques

Nouvelles synthèses par photoréacteurs agités - clé en main à partir d'une source unique

Les réactions chimiques peuvent être déclenchées par la lumière UV sans aucun catalyseur. Le photoréacteur agité EKATO est idéal pour les réactions multiphases avec des liquides, des gaz et des solides.

Pourquoi la photochimie industrielle?

Un grand nombre de réactions chimiques sont réalisées à des températures comprises entre 100 et 250 °C afin d’obtenir une réaction rapide et donc une productivité élevée. Cependant, à ces températures, les processus de décomposition commencent déjà, avec les pertes de rendement correspondantes et les sous-produits indésirables.

À l’aide de catalyseurs, les réactions peuvent être activées même à des températures plus basses, mais ils sont coûteux à obtenir et à manipuler. La photochimie offre une alternative élégante et permet de nouvelles synthèses. Ce n’est pas la chaleur ou les catalyseurs, mais l’énergie de la lumière qui active la réaction, qui peut alors avoir lieu à des températures bien inférieures à 100 °C et souvent même à température ambiante. Grâce à ce procédé, la décomposition ou les sous-produits sont réduits au minimum ou n’apparaissent pas du tout. La lumière remplaçant la chaleur, ce principe peut être appliqué à diverses synthèses telles que les chlorations, les sulfonations, les sulfoxydations ou les nitrosylations.

Process	Product	Industry	Multiphase
Chloration	Intermédiaires, Solvants, C-PVC, Caoutchouc	Spécialités, Polymères	l-g, l-g-s
Bromination	Intermédiaires	Spécialités	l
Sulfoxydation	Intermédiaires, Acides sulfoniques, Matériaux tensioactifs	Spécialités, Produits de consommation, Polymères	l-g
Sulfochlorination	Intermédiaires, Acides sulfoniques, Matériaux tensioactifs	Spécialités, Produits de consommation, Polymères	l-g
Nitrosylation	Intermédiaires, Nylon 6 et 12	Spécialités, Polymères	l-g-s
Oxydation	Intermédiaires, matériaux tensioactifs	Spécialités, parfums, produits pharmaceutiques	l, l-g, l-g-s
Isomérisation	Intermédiaires	Spécialités, produits pharmaceutiques	l
Cycloaddition, réactions électrocycliques	Intermédiaires	Spécialités, produits pharmaceutiques	l
Polymérisation	Polymères	Spécialités, Polymères	l, l-g, l-g-s

Le photoréacteur EKATO clé en main

Le photoréacteur agité d'EKATO permet des synthèses par l'énergie de la lumière et une technique d'agitation avancée qui assure des taux de circulation élevés dans le réacteur. Le concept de ce nouveau réacteur agité est idéal pour les réactions multiphases impliquant des liquides, des gaz et des solides. Il combine une productivité et une flexibilité élevées avec le fonctionnement sûr des sources lumineuses immergées. Des réacteurs jusqu'à 50 m³ sont réalisés avec cette conception éprouvée et une mise à l'échelle sûre par nos spécialistes permet d'obtenir d'autres tailles de réacteurs.

Les sources de lumière UV - Utilisation sûre

Les sources lumineuses sont des modules de lampes à vapeur de mercure ou à LED certifiés ATEX, que nous obtenons par l'intermédiaire de notre partenaire de coopération, Peschl Ultraviolet GmbH (l'expert mondial dans le domaine des sources lumineuses UV industrielles). Les modules de lumière UV sont logés dans des tubes de protection en verre de quartz, qui sont insérés par des buses dans le haut de la cuve, où ils sont également reliés à l'alimentation électrique et au système de refroidissement. Ces lampes à immersion UV ont une puissance de 5 à 60 kW. Par conséquent, un refroidissement à l'intérieur du tube de verre est nécessaire, sinon les molécules sensibles peuvent être endommagées par des températures de surface élevées. Les réacteurs industriels sont équipés de 4 à 20 de ces tubes de verre. Les tubes de verre avec leurs sources lumineuses sont exposés à des charges hydrauliques et thermiques dans la cuve agitée. Un défi particulier dans ce cas est le montage sécurisé des lampes à immersion UV sur le réacteur. Les supports spéciaux développés et brevetés par EKATO garantissent que, dans n'importe quelle condition de fonctionnement, des contraintes ou des vibrations inadmissibles ne se produiront pas dans le composant. Les réactifs dangereux sont détectés immédiatement, même dans le cas improbable d'un bris de verre, et ne parviennent pas à l'extérieur via les connexions électriques ou le refroidissement. La fiabilité de ces conceptions a été examinée par des tests dans le centre technique d'EKATO et a été confirmée de manière exhaustive dans de nombreuses missions opérationnelles.

Le système d'agitation - Taux de circulation élevés requis

Le rayonnement UV ne pénètre que légèrement dans le produit. Le système de mélange est adapté individuellement aux réactions et garantit, grâce aux taux de circulation élevés, que les réactifs sont transportés de manière optimale vers les sources lumineuses. Le système de gazage combiné EKATO, avec sa turbine auto-amorçante, est utilisé pour les applications de gazage telles que les procédés de chloration. Les réactifs gazeux tels que le Cl2, l'O2 ou le SO2 sont dispersés efficacement afin d'obtenir un transfert de masse maximal pour des rendements espace-temps élevés. La distribution homogène des solides (par exemple, les polymères) et la dissipation de la chaleur de la réaction constituent également un défi important lors de la conception de la cuve et de l'agitateur. Ces problèmes sont résolus de manière optimale par le photoréacteur EKATO. Lors de l'utilisation de substances dangereuses, par exemple le chlore gazeux, les questions relatives au concept d'étanchéité et de sécurité sont en tête de liste des priorités. Il est important de garder un œil sur la situation dans son ensemble. L'étanchéité de l'arbre de l'agitateur à l'atmosphère est un élément clé de la sécurité de fonctionnement. EKATO utilise des garnitures mécaniques spéciales à double ou triple effet, voire des entraînements magnétiques de sa propre production. Les photoréacteurs EKATO peuvent être fabriqués à partir de nombreuses variantes de matériaux. Les matériaux les plus courants sont l'acier émaillé, les aciers inoxydables, les matériaux à base de nickel ou le titane.

Responsabilité globale en tant que fournisseur unique

Du conseil et de l’ingénierie à la production et au montage : Nous offrons tous les services liés aux réacteurs photochimiques agités pour les applications industrielles. En tant que fournisseur unique, EKATO assume la responsabilité globale de la gestion de votre projet dans toutes ses phases. Un savoir-faire particulier et une longue expérience dans la conception et la livraison de réacteurs agités font de nous un partenaire compétent – de l’idée à la mise en service d’une installation de production photochimique.

Du laboratoire à la production clé en main

Le transfert des processus photochimiques du laboratoire à la production nécessite des connaissances et une expérience approfondies et interdisciplinaires en chimie, physique et ingénierie. EKATO regroupe les connaissances, très largement réparties dans les différents domaines de compétence, et offre un conseil complet et compétent dans le domaine des réacteurs photochimiques agités.

Notre gamme de services comprend

Conseil en procédés photochimiques
Simulation et calcul de la physique et de la dynamique des fluides
Réalisation de mesures optiques
Tests à l'échelle du laboratoire et en réacteurs pilotes (5 litres et 50 litres)
Conception de réacteurs pour la mise à l'échelle et l'ingénierie des processus
Modélisation du réacteur par des méthodes d'IAO de pointe (CFD, FEM).
Ingénierie des réacteurs
Livraison du réacteur photochimique clé en main
Installation et mise en service

Notre promesse au client

Notre objectif est de soutenir nos clients de manière cohérente en tant que partenaire de développement et intégrateur de systèmes, de l’idée à l’usine de production photochimique. En tant que fournisseur unique, nous assumons la responsabilité globale de la conception et de la livraison du meilleur système de réacteur pour chaque processus client individuel.

Tout fonctionne parfaitement ensemble pour réduire les pertes de friction et les coûts. Nous réduisons les interfaces de nos clients lors de la planification d’une installation de production photochimique à un seul point de contact.