二重壁ステンレス鋼製反応器

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イントロダクション

化学、医薬品、食品、新エネルギー材料産業において、二重壁ステンレス鋼製反応器は、混合、反応、蒸留、抽出などの工程の中核を担う装置として用いられています。精密な温度制御、密閉性、多様な運転条件への適応性、安全性と安定性を兼ね備えたこれらの反応器は、研究室での研究開発から大規模な工業生産まで、あらゆる場面で欠かせないツールとなっています。

万智機械は、様々な容量のステンレス製反応器を、高度なカスタマイズに対応してご提供しております。ご要望がございましたら、いつでもお気軽にお問い合わせください。

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動作原理

二層構造設計本装置は、内側の反応容器と外側のジャケットから構成される。内側の容器は反応物質を収容し、撹拌操作を行うために使用され、内側と外側の壁の間に位置するジャケットは、加熱または冷却媒体の循環を可能にする。
循環式熱交換機構プロセス要件に応じて、温水、熱媒油、冷媒、または蒸気がジャケット内を循環し、容器壁を介して内層の材料を間接的に加熱または冷却します。媒体の連続循環により、正確な温度制御が保証されます。
多条件反応能力設定された温度条件下では、システムは大気圧または負圧（真空）下で動作可能です。容器内の物質は撹拌機によって均一に混合され、還流冷却器を構成することで、反応溶液を還流によって回収したり、蒸留によって分離したりすることができます。

要するに、容器内の反応温度はジャケット内の熱交換媒体によって制御される。撹拌機能と真空機能を組み合わせることで、このシステムは温度、圧力、混合強度に関して、様々な化学反応の厳しい要求を満たす。

技術パラメーター

モデル	SF-5L	SF-20L	SF-50L	SF-100L	SF-200L	SF300L	SF-500L
本体素材	304または316Lステンレス鋼
公称体積	5L	20L	50L	100L	200L	300L	500L
全容積	8L	32L	80L	175L	350L	435L	710L
ジャケットのボリューム	3L	12L	30L	75L	135L	150L	210L
作動圧力	0.1～0.6 MPa（正圧・負圧選択可能）
ジャケットの圧力	0.1-0.5Mpa
作業温度	100-200℃
作動媒体	熱伝達オイル
圧力試験タイプ	油圧試験
スピンドルシールタイプ	メカニカルシールまたは磁気カップリングシール					メカニカルシール
撹拌方式	アンカーまたはフレームタイプ、カスタマイズ可能
撹拌機モーター出力	120W	200または250W		400W	750W		1500W
撹拌機シャフト径	12 mm	20 mm				35 mm
主軸速度	X
可変周波数駆動速度制御	可変周波数デュアルディスプレイ速度制御ボックス
キャビンリッドシールタイプ	フッ素樹脂製ガスケットシール、ねじ込み式
キャビンリッドの開口部	撹拌機ポート、固形物供給ポート（大型サイトグラス）、観察ポート（小型サイトグラス）、圧力計ポート、温度計ポート、排気ポート、凝縮器ポート、定圧漏斗ポート
排出口	底部排出バルブ
電源	220V / 50HZ
最小攪拌能力	2	4	10	20	30	30	50
最大攪拌能力	7	25	60	120	230	310	540
オプションの拡張機能	蓋の持ち上げと本体の回転が可能。顧客の要望に合わせてカスタマイズ可能。

構造組成

コンポーネント名	機能説明
ステンレス鋼製リアクター本体	高温、高圧、腐食性物質に対する耐性があり、研磨された内壁は付着や汚染を防ぎます。
モーター	撹拌軸を駆動し、撹拌動力を供給する。
撹拌機のシャフトとブレード	プロセス要件に応じて、材料の均一な混合を確保するために、構成（アンカー、パドル、タービンなど）を選択的に変更する。
供給タンク／固形物供給口	液体または粉末状の原料を添加するために使用され、密閉構造のため漏れを防ぎます。
圧力計	内部圧力のリアルタイム監視により、安全な運転が保証されます。
排出弁	ボトムダウン式またはボールバルブ式の構造は、反応後の排出を容易にする。
真空ポート	負圧蒸留または脱気のために真空ポンプに接続します。
循環水入口／出口	外部の恒温槽に接続して、ジャケット付きの媒体循環ループを形成する。
ジャケット付きオイル入口	熱伝達油や高温媒体の流入・流出に使用されます。
還流冷却器	蒸発したガスを凝縮・還流させることで、溶媒の損失を低減する。
コントローラー	温度、撹拌速度、圧力などのパラメータの表示と調整機能を統合しています。
旋回キャスター（フットブレーキ付き）	小型から中型の機器への取り付けや移動が容易です。

さらに、反応器は容量と用途に応じて、開放型と密閉型に分類される。

開放型デザイン（容量1000L未満）反応容器と上部ヘッドはフランジを介して接続されており、分解後、撹拌機を一体として持ち上げることができるため、メンテナンスが容易になります。
密閉型設計（容量1000L以上）上部ヘッドは円筒形の本体に一体的に溶接されています。マンホールが設けられているため、作業員は容器内部に入って撹拌機の点検やメンテナンスを行うことができ、大型設備に適しています。

球状蒸発器の用途

アプリケーション産業	代表的なアプリケーション	一般的なサイズ範囲
錠剤などの医薬品製造	医薬品有効成分の合成、漢方薬の抽出、バイオ培養	50L～2000L
ファインケミカル	樹脂、接着剤、界面活性剤の製造	500L～5000L
食品加工	フレーバー発酵、チョコレート精製、植物油加工	100L～3000L
新エネルギー材料	リチウムイオン電池正極および負極材料の前駆体の合成	1000L～10000L
大学・研究機関	新規プロセス探索、触媒評価、小ロットサンプル調製	1L～100L

二重壁ステンレス鋼製反応器の主な利点

優れた素材304または316Lステンレス鋼で構成されたこの装置は、耐高温性、耐腐食性、および変形の少なさを備えており、酸、アルカリ、高粘度、高温高圧などの複雑な反応条件に適しています。
高い温度制御精度ジャケット構造により、加熱・冷却媒体と反応物との間接的な接触が確実に確保されます。循環システムと組み合わせることで、±1℃以内の精密な温度制御が可能になります。さらに、二重壁構造により熱損失が効果的に低減され、大幅な省エネルギーを実現します。
確実なシール本装置は、大気圧下および真空下の両方での運転に対応しています。機械式または磁気式のシールと高精度圧力監視システムを組み合わせることで、物質の揮発、漏洩、汚染を効果的に防止します。
多機能かつ高度に統合された大気圧反応、真空蒸留、還流凝縮、固液混合など、幅広いプロセスに対応し、物質移送に伴う汚染リスクを低減します。
柔軟な拡張性を備えたモジュール設計パイロットスケールでのスケールアップやプロセス変更の要件を満たすために、必要に応じて、供給タンク、凝縮器、受入タンク、オンライン監視プローブなどの付属品を追加できます。

使用およびメンテナンスに関する重要なポイント

漏れ検査

静的検査システムをシャットダウンして排水した後、シール面に傷がないか目視で確認し、ガスケットに劣化の兆候がないかチェックします。攪拌シャフトを手動で回転させて、スムーズに回転することを確認します。
動的テストフランジ、バルブ、接続部に圧縮空気を注入し、石鹸水を塗布して、気泡が発生しないか確認します。
精密リーク検出高負荷なプロセス（例えば、毒性の高い物質を扱う場合）には、ヘリウム質量分析計または超音波リークディテクターを使用してください。
毎日の監視運転圧力曲線を記録し、異臭や甲高い笛のような音がないか注意し、シール冷却液の状態を定期的に確認する。

定期メンテナンスガイドライン

各使用後反応器から残留物をすべて排出し、相互汚染を防ぐために適切な溶剤で内壁と撹拌翼を洗浄する。
毎週撹拌モーターの電流が安定しているか、ギアボックスに十分な潤滑油が入っているかを確認してください。
月額圧力計と温度センサーを校正し、フランジボルトを規定トルクで締め付ける。
XNUMXか月ごとメカニカルシールを交換する（使用頻度による）。ジャケット内部のスケールやカーボン堆積物を除去する。
年単位専門機関に圧力試験と肉厚検査を実施させ、機器の状態記録を作成する。

運用上の安全ガイドライン

反応器内部の圧力が大気圧まで低下するまでは、供給口や排出弁を絶対に開けないでください。
熱媒油を暖房に使用する場合は、油の温度が引火点を超えないように注意し、過熱警報装置を設置してください。
真空操作を行う前に、ガラス製のサイトグラスとシールが負圧衝撃に耐えられることを確認してください。

二重層ステンレス鋼製反応器選定ガイド

ステップ1：プロセス要件を定義する

材料名、腐食性、粘度、反応熱、および目標出力値を記載してください。
反応が泡立ちやすい場合や、長時間の撹拌が必要な場合は、理論計算値よりも20～30％大きい反応器容積を選択することをお勧めします。

ステップ2：最小有効容積を計算する

計算式：最小必要容量＝最大バッチ容量×1.2
（1.2はヘッドスペースを確保するための安全係数です）

ステップ3：構造構成を決定する

容量1000L未満の場合 → 開放型設計（フランジ接続、メンテナンスが容易）が望ましい
容量1000L以上 → 密閉型設計（メンテナンス時に容易にアクセスできるマンホール付き）を選択してください

ステップ4：敷地と設備の評価

工場建屋のドア開口部の高さと床の耐荷重を測定します（ジャケットメディアは装置全体の重量の15%～25%を占めます）。
現場で蒸気、冷却水、圧縮空気、および380V電源接続が利用可能であることを確認してください。

ステップ5：費用対効果と拡張性の包括的な評価

総ライフサイクルコスト（購入費用＋設置費用＋エネルギー消費量＋メンテナンス費用）を計算してください。
将来の生産量増加やプロセス変更に対応するため、現在の需要の1.3倍の容量を持つ容器を選択するか、モジュール設計（例えば、小型から中型の反応器を複数並列接続するなど）を採用することをお勧めします。

高粘度材料（例：チョコレート、接着剤）の場合は、容量を30%～50%増やすことが推奨されます。また、複数の製品を製造する医薬品製造においては、単一の大型ユニットではなく、200L～2000Lの複数のユニットを使用することで、交差汚染のリスクを低減することが推奨されます。

結論

安定した温度制御能力、優れた耐食性、そして柔軟な構成オプションのおかげで、二重壁ステンレス鋼製反応器は現代のプロセス産業において汎用的な反応プラットフォームとなっています。最適な選択は、材料特性、生産規模、安全基準、そして長期的な運転コストを総合的に評価した上で行うべきです。調達に関するご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに最適な製品選びをお手伝いいたします。

当社は各種ステンレス製反応器の供給だけでなく、ステンレス製タンクやコロイドミルなど、幅広い食品加工機械の製造も行っています。食品加工機器に関するご要望がございましたら、いつでもお気軽にお問い合わせください。

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