在連續(xù)流合成場景中,制冷加熱一體機(Chiller-Heater Unit)通過準確控溫、快速響應、高穩(wěn)定性和模塊化設計,成為實現反應條件準確調控的控溫設備。
一、連續(xù)流合成對控溫的需求
連續(xù)流反應器(如微通道反應器、管式反應器)的持液量低,反應物停留時間短,但放熱速率快。因此,傳統(tǒng)間歇釜式反應器的夾套控溫方式已無法滿足需求,需依賴高換熱效率、低熱容、快速響應的控溫系統(tǒng)。制冷加熱一體機通過集成制冷與加熱功能,可實現-120℃至200℃寬溫域的準確調控,并具備溫度響應能力,匹配連續(xù)流工藝需求。
二、制冷加熱一體機的技術優(yōu)勢
1、寬溫域與高精度控溫
采用雙壓縮機復疊制冷技術和電加熱模塊,覆蓋低溫至高溫范圍,控溫精度可達±0.5℃。
2、快速熱響應與梯度控溫
全密閉循環(huán)系統(tǒng)配合板式換熱器,溫度切換速率超過20℃/min。在需要階梯升溫的反應中,可預設多段程序,實現溫度-時間曲線的復現。
3、安全與穩(wěn)定性保障
內置壓力傳感器、流量計及泄漏檢測裝置,結合防爆設計,確保高壓、易燃溶劑的安全使用。此外,冗余制冷回路和應急冷卻功能可避免反應失控。
三、典型應用場景
1、工藝的連續(xù)化改造
硝化反應、重氮化反應等強放熱過程,在間歇釜中需通過大量冷卻水移熱,而連續(xù)流微反應器結合制冷加熱一體機可實現局部熱量移除。
2、光催化與電化學反應
光催化CO?還原需維持-78℃低溫以影響逆反應,同時避免光熱效應導致催化劑失活。制冷加熱一體機通過乙二醇-水混合液作為導熱介質準確控溫。
3、超臨界流體與聚合反應
超臨界CO?聚合需在臨界點附近維持±0.2℃波動,制冷加熱一體機通過雙通道獨立控溫技術,分別控制反應釜與背壓閥的溫度,確保體系穩(wěn)定。
制冷加熱一體機通過寬溫域、高精度、快速響應的技術特性,解決了連續(xù)流合成中熱管理的痛點。其與微反應器、光化學反應器的集成應用,不僅提升了工藝效率與安全性,還為高危反應的連續(xù)化生產提供了可行路徑。