反応器エンジニアリング

腐食に対抗するため、化学反応器は多くの場合、高価な素材で作られます。また通常、圧力と温度の厳しい動作条件にさらされます。一方、バイオ反応器(発酵槽など)によくみられる課題は、大容量であることやコンポーネントを洗浄しやすい設計にすることが挙げられます。どちらの反応器タイプも通常、複数の混合作業を同時に満たさなければなりません。かくはん機は反応器の内容物を集中的に均質化するだけでなく、固体を懸濁させてガスを分散させなければなりません。多くの場合、非常に高い熱伝達を達成することが必須です。そのようなプロセスエンジニアリング応用では、かくはん機と容器とそのコンポーネントを最適に調整することが必要です。これらは常に一体となって機能的な装置を形成し、個別に考えるべきではありません。  生産性と収益性の理由から、かくはん機を所定の容器に調整するだけでなく、操業者および機器製造業者と共に最適な全体コンセプトを開発することが理にかなうケースが多くみられます。理想的にはこの協力関係を、ラボラトリ/パイロット規模での混合実験をまだ実施可能な上、その後安全に運転規模へとスケールアップできる、計画段階早期に開始します。  ガス化された化学・バイオ反応器の形状よび機械的設計は、特に要件が厳しくなっています。

なぜなら多くの場合、体積固有の電力入力レベルにより、容器内部の負荷が非常に複雑で動的になるからです(熱交換器、供給・排出管、バッフル、など)。

したがってEKATOでは、数値流動シミュレーション (CFD) または技術的かつ運転規模での測定を通して、油圧ベースのパラメータ(例えば、熱交換器の油圧負荷)を決定しています。この目的のため、EKATOは特殊なパイロット・試験機器を、1 ~100 m³の容器容積の範囲で用意しています。このようにして得られた情報は、静的および動的寸法、および水素化反応器とその内部の共振防止設計に不可欠です。EKATOはその後、有限要素法シミュレーションを利用して、自社内で反応器を設計します。 

信頼性の高い安全な動作を確保し、求められる収率を達成するため、反応器の設計と後の反応器装置全体の納入については異なる分野を密接に連携させなければなりません。要件が定義されたら、反応器の形状と最適なガス処理システムを定義可能です。熱伝達を計算し、熱交換器の種類を決定します。供給・排出点は、インペラ対して最適な位置関係になるよう配置します。実際の実施において(圧力条件に加えて)考慮しなければならない動的負荷を、かくはん機の運転データから割り出します。

求められる収率を確保するためのプロセス責任に加え、反応器エンジニアリングに関してEKATOは、反応器の信頼ある機械設計の責任、さらにはインターフェース管理、生産品質と日程の迅速化、文書コンプライアンスの機械的責任も担っています。またEKATOは、試験組み立ておよび機構試験 (FAT) を実施し、現場組み立てと試運転を計画し、クライアントと協力の上これらを実装します。 

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