A seleção de reatores supercríticos de nível laboratório e industrial deve ser desenvolvida em torno de quatro diferenças principais em termos de parâmetros de condições de trabalho, desempenho do material, design estrutural e modo de controle, com a análise específica a seguir:

Parâmetros da condição de trabalho: expansão da fronteira entre pressão e temperatura

Equipamentos de grau laboratório geralmente podem suportar pressões de 35MPa e altas temperaturas de 450 ° C, adequados para experimentos exploratórios em pequena escala; Os equipamentos industriais são expandidos para a faixa de pressão de 0,1 a 50 MPa e a faixa de temperatura de 80 a 500 ° C para lidar com as condições de produção contínua em massa. Por exemplo, o tratamento de águas residuais industriais com oxidação de água supercrítica requer condições de trabalho de 25MPa / 400 ℃, que só podem ser satisfeitas por equipamentos de classe industrial.

Propriedades do material: equilíbrio entre resistência à corrosão e vida útil

Equipamentos de grau de laboratório são usados ​​em aço inoxidável 316L ou liga Hash, equilibrando custos e resistência à corrosão, adequados para pesquisa e desenvolvimento de curto prazo; Os equipamentos de classe industrial são atualizados para revestimentos de liga de titânio ou aço de liga de alta resistência, melhorando significativamente a durabilidade. Por exemplo, a taxa de corrosão da liga de titânio na reação de oxidação de água supercrítica é inferior a 0,01 mm / ano, o que aumenta a vida útil três vezes do que o aço inoxidável 316L.

Projeto estrutural: adaptação de volume e modularidade

O volume do equipamento de grau de laboratório é concentrado em 0,1-50L, com um design único para facilitar o ajuste rápido dos parâmetros; O volume do equipamento de classe industrial é superior a 50 L, e é necessário realizar a produção contínua por meio de várias unidades em série (como 3-5 unidades) e equipados com módulos auxiliares como forno pré-aquecido, refrigerador, dispositivo de separação de gás e líquido para melhorar a eficiência de bloqueio e transferência de calor. Por exemplo, o reator de 5 toneladas usa uma combinação de jacket + disco externo, reduzindo o tempo de aquecimento para 3,2 horas e aumentando a eficiência de transferência de calor em 185%.

Modalidade de controle: melhoria da automação e segurança

Equipamento de nível laboratório com controle manual ou semi-automático, enfatizando a flexibilidade operacional; O equipamento de classe industrial integra a interface homem-máquina PLC / HMI para permitir a regulação totalmente automática e a coleta de dados de parâmetros como temperatura, pressão e fluxo, e está equipado com válvulas de segurança duplas, combinações de placas explosivas e sistemas de monitoramento remoto para garantir a segurança de operações de alta temperatura e alta pressão. Por exemplo, a vedação magnética do eixo de liga de Pasteur de coluna dupla faz com que a taxa de vazamento de espectroscopia de massa de hélio seja inferior a 1 x 10-9 Pa·m³/s, reduzindo o risco de vazamento em 90% em comparação com a vedação mecânica.