Guía de Selección para Reactores con Agitación Parr
Parr continúa expandiendo su línea de reactores con agitación para brindar al usuario nuevas opciones al seleccionar un reactor para ciertas condiciones específicas de operación. Se han añadido nuevos modelos y el número de opciones disponibles se ha expandido grandemente, pero el proceso de selección sigue siendo el mismo, se debe comenzar estableciendo las Cuatro Especificaciones Básicas que se mencionan a continuación. Una vez establecidos estos requisitos, el usuario puede identificar una Serie adecuada de la Guía. Una lista de Accesorios Estándar del Reactor se proporciona para confirmar las capacidades básicas incluidas con cada reactor. Finalmente, las Opciones Principales deben considerarse para establecer las especificaciones detalladas para especificar el reactor usando el número de catálogo y la guía de pedidos.
1. Establezca las Cuatro Especificaciones Básicas
1. Presión Máxima de Operación
Parr ofrece varias presiones de operación. Los recipientes de 600 ml o menos generalmente están clasificados para 3000 psi, y los recipientes de 1 L o más normalmente están clasificados para 1900 psi. También ofrecemos las versiones de 5000 psi para estos tamaños para los usuarios que necesitan esta combinación de menor tamaño y mayor presión. Algunos límites de presión se pueden aumentar con diseños personalizados, sin embargo, los recipientes para presiones mayores generalmente necesitan paredes más gruesas, lo cual puede hacer que el control de temperatura sea más difícil, además los recipientes para alta presión son más pesados y más difíciles de manejar. También tenemos una línea de Reactores de Vidrio de la Serie 5100 que pueden manejar hasta 150 psi con un cilindro de vidrio o hasta 1000 psi con un cilindro de metal.
2. Temperatura Máxima de Operación
Tradicionalmente, estas opciones han sido de hasta 350°C para recipientes con juntas de PTFE y de hasta 500°C para grafito flexible (antes juntas metálicas). Parr añadió la opción de un cierre de junta tórica auto-sellante para los recipientes de uso general de varios volúmenes. Estos diseños de cierre rápido se limitan a 225°C, aunque pueden llegar hasta 300°C con juntas tóricas de materiales especiales.
3. Tamaño de Recipiente
Los reactores con agitación Parr se ofrecen en varios tamaños que van de 25 ml a 18.75 litros (5 galones). Cabe señalar que estos volúmenes se refieren al espacio libre en el recipiente, pero para su operación segura típicamente no debe exceder dos tercios del espacio libre disponible en operaciónes de lotes sellados. En general, se ofrecen varios volúmenes de recipientes en la mayoría de las series y los tamaños de los reactores puede reconfigurarse con partes de conversión.
4. Material de fabricación
Los reactores Parr se hacen normalmente de Acero Inoxidable Tipo 316, pero también se pueden hacer de otras aleaciones.
La lista de materiales de fabricación incluye:
- Acero Inoxidable Tipo 316/316L
- Aleación A-286
- Aleación 20
- Aleación 230
- Aleación 400
- Aleación 600
- Aleación 625
- Aleación B-2/B-3
- Aleación C-276
- Níquel 200
- Titanio Grados 2, 3, 4 y 7
- Circonio 702 y 705
Otros materiales están disponibles bajo pedido. La mayoría de las reacciones orgánicas pueden ser manejados en un recipiente estándar de acero inoxidable T316, pero también están disponibles otras aleaciones resistentes a la corrosión para proporcionar recipientes adecuados para una amplia gama de bases, sales, gases y ácidos corrosivos. La fabricación con aleaciones especiales, se puede proporcionar para las partes internas del recipiente, válvulas y accesorios externos. Sin embargo, hay un ahorro considerable si el usuario puede aceptar partes externas estándares de acero inoxidable en lugar de una aleación especial.
Hay más información detallada acerca de los materiales especiales en la sección de Materiales de Fabricación de esta página web.
2. Seleccione la Serie Adecuada
3. Confirmar Conexiones Estándar
A. Manómetro, tipo analógico, muestra la presión dentro del recipiente en todo momento.
B. Válvula de Muestreo de Líquido para retirar muestras líquidas a través del tubo de inmersión compartido con la válvula de entrada de gas. El gas entrante puede usarse para limpiar el tubo de inmersión entre muestras líquidas.
C. Válvula de Liberación de Gas para liberar gas desde el reactor durante o al final de una corrida.
D. Termopar o Termopozo para medir la temperatura dentro del recipiente. En los reactores pequeños, un termopar encerrado en una sonda de metal se extiende directamente dentro del recipiente. En reactores más grandes, y recipientes fabricados de aleaciones especiales, el termopar de control se inserta en un termopozo que se extiende hasta un punto cercano al fondo del recipiente.
E. Sistema de Agitación Interna consiste en una transmisión de motor acoplada magnéticamente a un eje de agitador interno conectado a un impulsor(es) de tipo turbina.
F. Tubo Sumergido
G. Disco de Ruptura de Seguridad para proteger al recipiente y al operador de presiones peligrosas que excedan el límite nominal del recipiente.
H. Válvula de Entrada de Gas para la carga de gas en el reactor. Esta válvula y la válvula de muestreo líquido están conectadas a un tubo de inmersión que se extiende hasta el fondo del recipiente.
I. Guía para Pie de Apoyo con un buje de PTFE para soportar y estabilizar el eje inferior del agitador. (No se requiere para transmisión magnética sin pie)
J. Serpentín de Enfriamiento
4. Especifique las Opciones Detalladas
Hay una serie de opciones a considerar y varias selecciones que hacer para completar las especificaciones para un reactor. Usted tendrá que elegir entre las siguientes:
1. Estilo de Sello
Los Reactores Parr se proporcionan con sello de Junta Plana o un sello de junta tórica. Generalmente se usa una junta plana PTFE. Las cuales son buenas para temperaturas de hasta 350°C. El sello de grafito se usa para sistemas de altas temperaturas de hasta 500°C.
Los sellos de junta tórica permiten un buen cierre, sin tornillos, pero se debe verificar cuidadosamente que el material sea para el proceso destinado, ya que hay muchos solventes y gases que atacan los juntas tóricas.
Our typical O-ring seal is designed to be self-sealing at high pressures. However this design needs to be modified when the reactor is going to be operated at or below 20% of its high pressure rating.
2. Estilo de Ensamble
Los reactores Parr se entregan con un ensamble móvil de recipiente o ensamble de cabeza fija.
En el estilo de recipiente móvil, el ensamble de recipiente completo (sólo la cabeza en el de un galón o más grande) se retira del calefactor para cargar o recuperar el producto y limpiar el recipiente.
En el estilo de cabeza fija, la cabeza permanece en el ensamble y el cilindro del calefactor del reactor se baja para enfriar y abrir el recipiente, lo cual es útil para los usuarios que quieren dejar las líneas de entrada y de alimentación, las líneas de descarga y de ventilación, condensadores y conexiones de la cabeza sin alteración entre corridas. La cabeza se puede desmontar fácilmente, si lo desea, deslizando la cabeza de su ranura en el soporte.
3. Base de Soporte
Los reactores con agitación son los más comúnmente montados en un soporte de banco para los tamaños de 2 litros o más pequeños. Los recipientes de 1 litro o más grandes pueden montarse en carros móviles o soportes fijos de piso. Se debe tener cuidado al comprobar las dimensiones del soporte y el espacio disponible en las instalaciones del usuario.
4. Tipo de Agitador
Los reactores Parr tiene una transmisión magnética equipada para la mayoría de los fluidos de viscosidad baja a moderada y lodos ligeros. Las transmisiones con un torque de acoplamiento más alto y motores más potentes están disponibles para aplicaciones de mayor viscosidad.
Además, muchos reactores requieren una abrazadera de soporte inferior para estabilizar el eje de agitación. En aplicaciones con partículas abrasivas o mezclas pesadas, se puede suministrar una transmisión magnética “sin pie” con un eje de diámetro mayor.
5. Serpentín de Enfriamiento
Se puede instalar un serpentín de enfriamiento interno en todos los reactores (excepto en los tamaños Micro) para eliminar el calor de una reacción y/o para enfriar el recipiente al final de una corrida. En algunos reactores un serpentín de enfriamiento se suministra como un accesorio estándar. En otros, se puede agregar un serpentín como una opción, ya sea en el estilo serpentina o, alternativamente, de espiral para modelos seleccionados. Para los tamaños micro, con sus dimensiones limitadas, un dedo frío se puede añadir como una opción.
6. Manómetro y Disco de Ruptura
El rango del manómetro debe ser seleccionado para proporcionar la resolución deseada, mientras tenga un rango lo suficientemente alto como para soportar la presión máxima a la que someterá el reactor. Se puede pensar en obtener simplemente un manómetro con el mayor rango posible, pero esto puede reducir la resolución a niveles inaceptables. Una buena regla para una buena resolución es operar con el manómetro de la mitad de su rango máximo.
El disco de ruptura es comúnmente adaptado a la Máxima Presión Permisible de Trabajo del recipiente, lo que garantiza que el disco va a estallar antes de llegar a una presión más allá del rango MAWP. Se debe tener cuidado de no llevar el recipiente por encima del 90% de su presión de rotura en su funcionamiento normal. Esto ayudará a proteger el disco de los efectos de ciclos de presión repetidos.
7. Opciones de Controlador
Los controladores Parr normalmente se configuran para controlar la temperatura, pero también pueden configurarse con pantallas digitales de presión, y controles de velocidad de agitación, temperatura secundaria, y otros indicadores y controles.
También se pueden configurar con el registro de datos mediante PC. Para más información sobre estas opciones, consulte la “Sección de Controladors Reactores” de este catálogo.
8. Certificación
Las Certificaciones ASME, CE, y Parr están disponibles para los usuarios que necesitan estas certificaciones de aseguramiento de calidad.
9. Opciones Personalizadas
Esta disponible una amplia gama de opciones personalizadas, como aperturas especiales en la cabeza o modificaciones en los cilindros, agitadores de alta viscosidad, ventanas, válvulas especiales, calefactores o chaquetas, cableado a prueba de explosión, y modificaciones de volumen.
Varios accesorios, como revestimientos de vidrio o de PTFE, condensadores, soportes de catalizador, y agitadores alternativos están disponibles para adaptar aún más estos reactores a las aplicaciones individuales del usuario.
La información detallada de estas y otras opciones se pueden encontrar en la Página de Accesorios de Reactores con Agitación de este sitio web.
La Responsabilidad del Usuario
Todos los reactores y recipientes a presión Parr están diseñados y fabricados con gran cuidado para asegurar una operación segura cuando se usan dentro de los límites prescritos de temperatura y presión. Pero… la responsabilidad básica de la seguridad al usar este equipo es responsabilidad exclusiva del usuario, quién debe:
1. Seleccionar un reactor o recipiente a presión que tenga la capacidad, rango de presión, resistencia a la corrosión y características de diseño adecuados para su uso previsto. Los Técnicos de Ventas de Parr con gusto hablarán sobre los equipos disponibles y opciones de materiales con los usuarios potenciales, pero la responsabilidad final de la selección de un reactor o recipiente a presión que funcionará a satisfacción del usuario en cualquier reacción o prueba en particular debe recaer en el usuario – no en Parr. En el ejercicio de la responsabilidad de la selección de los equipos a presión, el usuario potencial a menudo se enfrenta a una elección entre el exceso o falta de diseño del equipo. Los riesgos introducidos por recipientes a presión con diseño faltante son evidentes, pero los costos que se deben pagar por un aparato sobre diseñado a menudo se pasan por alto. Reconociendo estos criterios, los reactores y recipientes a presión Parr se ofrecen en varios estilos diferentes, cada uno diseñado para facilitar su uso en la operación diaria dentro de ciertos límites de temperatura y presión, usando juntas, cierres y otros elementos cuidadosamente seleccionados para la operación segura dentro de los límites especificados para que ese diseño, pero para preservar la validez de estos diseños, todos los límites de temperatura y la presión deben ser observados, y no se debe intentar aumentar estos límites por medio de alteraciones o sustituyendo los componentes no recomendados por Parr Instrument Company.
2. Instale y opere el equipo dentro de una barrera adecuada, si es necesario, con los accesorios de seguridad apropiados y en pleno cumplimiento de los códigos de seguridad y normas locales.
Todos los reactores estándares de Parr cuentan con una válvula de alivio o un puerto para añadirla (usualmente con la forma de una conexión de entrada). Cuando un reactor presurizado es entregado sin un dispositivo de despresurización, es responsabilidad del usuario el adaptar una con el fin de proteger al operador y al equipo de altas presiones que pueden ser destructivas. Si requiere más información o necesita ayuda al momento de elegir el dispositivo de venteo apropiado, por favor contacte a Parr Instrument Company.
3. Establezca los procedimientos de capacitación para asegurarse de que cualquier persona que maneje el equipo sepa cómo usarlo correctamente.
4. Mantenga el equipo en buenas condiciones y establezca procedimientos para pruebas periódicas para asegurarse que el recipiente sigue siendo estructuralmente sólido.