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化學(xué)反應(yīng)的速率通常與溫度有關(guān)，為了控制反應(yīng)速率，保證產(chǎn)物質(zhì)量，在化學(xué)反應(yīng)的過程中，需要對反應(yīng)釜進(jìn)行精準(zhǔn)的溫度控制。
反應(yīng)釜的溫度控制有多重要？
中國化學(xué)品安全協(xié)會曾經(jīng)對精細(xì)化工企業(yè)反應(yīng)釜爆炸的原因進(jìn)行過分析，結(jié)論是，精細(xì)化工反應(yīng)過程中熱量的意外釋放，最容易造成反應(yīng)釜爆炸起火。
如2017年，某化工公司，事故發(fā)生時(shí)冷卻失效，大量反應(yīng)熱無法通過冷卻介質(zhì)移除，體系溫度不斷升高；反應(yīng)產(chǎn)物對硝基苯胺在高溫下發(fā)生分解，高壓反應(yīng)釜發(fā)生爆炸。
如何為反應(yīng)釜挑選合適的溫度控制設(shè)備？
合適的溫度控制設(shè)備，制冷功率一定要和反應(yīng)釜的需求相匹配，不僅能夠移除化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)還能進(jìn)行精準(zhǔn)的溫度控制。
如何計(jì)算反應(yīng)釜所需的制冷量？
反應(yīng)釜所需的制冷量，由三部分組成：
1
反應(yīng)釜內(nèi)樣品
降溫所需的功率
根據(jù)物理學(xué)公式，反應(yīng)釜內(nèi)樣品降溫所需的功率，可以通過樣品的體積、密度、比熱容，以及降溫幅度、降溫時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。
2
浴槽、管路和夾套層中的導(dǎo)熱液體
降溫所需的功率
我們已知導(dǎo)熱液體的比熱容，以及所需的降溫幅度、降溫時(shí)間，只需分別計(jì)算出浴槽、管路和反應(yīng)釜夾套層中的導(dǎo)熱液體的質(zhì)量，即可由同一公式，計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)中的導(dǎo)熱液體降溫所需的功率。
LAUDA 控溫設(shè)備浴槽內(nèi)的導(dǎo)熱液體質(zhì)量，可由浴槽體積，乘以導(dǎo)熱液體的密度，計(jì)算得出。
管路中導(dǎo)熱液體的質(zhì)量，可由管路的長度、直徑，計(jì)算出管路的體積，再乘以導(dǎo)熱液體的密度，計(jì)算得出。
套層中導(dǎo)熱液體的質(zhì)量，可以先由夾套玻璃的厚度、反應(yīng)釜體積和直徑，計(jì)算出夾套層的體積，再乘以導(dǎo)熱液體的密度得出。
3
反應(yīng)釜本體
降溫所需的功率
可以根據(jù)反應(yīng)釜的質(zhì)量，反應(yīng)釜材質(zhì)的比熱容，以及降溫幅度、降溫時(shí)間，計(jì)算得出。
以上三部分功率加起來，就可以粗略得到控溫設(shè)備所需的制冷功率。另外，還需要考慮非隔熱管件和閥門導(dǎo)致的能量損失。如果有可能，盡量選擇聚合物管路。
Tips ！
LAUDA 提供不同溫度范圍和不同功率的溫度控制設(shè)備，可以和各個(gè)型號的化學(xué)反應(yīng)釜匹配。另外還有過溫保護(hù)功能，以及耐用可靠的磁力耦合泵，在滿足快速溫度變化的同時(shí)，保證實(shí)驗(yàn)安全運(yùn)行。
LAUDA ECO 系列加熱制冷恒溫浴槽
通常用于體積 < 5L 的化學(xué)反應(yīng)釜
LAUDA PRO 系列循環(huán)恒溫器
通常用于體積 < 10L 的化學(xué)反應(yīng)釜
LAUDA Integral XT 系列過程恒溫器
通常用于體積 >10L 的化學(xué)反應(yīng)釜
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