Catalisi in alta pressione? Nessun problema con Bronkhorst e Flusys!

Dosaggio dei catalizzatori del liquido

I catalizzatori sono utilizzati per accelerare una reazione chimica senza, però, esaurirla. Quindi, è sufficiente una piccola quantità di catalizzatore per ottenere moltissimi prodotti di reazione.

I catalizzatori solidi sono spesso costituiti da particelle piccole e molto porose, con una vasta area interna concentrata in volumi piuttosto ridotti. La superficie interna contiene dei siti attivi su cui avviene la reazione. Le sostanze chimiche gassose o liquide si diffondono all’interno dei pori di queste particelle, reagendo, nei siti cataliticamente attivi, ai prodotti di reazione che si diffondono all’interno della particella. Spesso, queste reazioni avvengono in condizioni di processo estreme. Un’organizzazione specializzata nella ricerca dell’energia studia la reazione chimica catalizzata non specificata di una miscela a base di idrocarburi. Considerato che il reattore funziona a temperatura e pressione elevate, Bronkhorst ha trovato un modo per iniettare sostanze chimiche a bassa portata in condizioni di alta pressione.

Configurazione Bronkhorst

Requisiti per l’applicazione

E’ necessario trovare una soluzione semplice e affidabile per iniettare un liquido ad alta pressione. L’iniezione deve avvenire a una pressione compresa tra 30 e 60 bar e generare un flusso stabile senza impulsi. Inoltre, il flusso del liquido deve essere controllato accuratamente e, durante il processo, deve essere nota la quantità di liquido iniettato.

Soluzione

La soluzione comprende un misuratore di portata massica che controlla una pompa a pistoni HPLC sul lato di entrata del reattore e un dispositivo indipendente di controllo della contropressione sul lato di uscita. Il mini CORI-FLOW M12 testato è un misuratore di portata massica estremamente stabile e preciso, tuttavia, nel caso in esame, il modello ML120 è senza dubbio migliore. La pompa HPLC WADose fornisce un flusso stabile senza impulsi. L’unione della pompa HPLC e di un misuratore di portata massica genera un dispositivo di controllo della portata massica. Utilizzando la pompa come un attuatore, la valvola di controllo del misuratore M12 o ML120 non è necessaria.

La pompa è in grado di gestire liquidi con viscosità a monte non superiore a 40 mPa.s. La temperatura massima di esercizio è di 70°C. La temperatura della caldaia che contiene il tubo del reattore con le piccole particelle di catalizzatori

è nettamente superiore. La pressione all’uscita del tubo del reattore deve rimanere elevata. Oltre l’uscita sono presenti una trappola a freddo per la condensazione dell’acqua e dell’olio, un dispositivo di controllo della contropressione P-502C dotato di valvola di controllo F-033C, in grado di gestire differenziali di pressione fino a 400 bar, e un sistema di sfiato ai valori di pressione atmosferica. Il dispositivo di controllo della pressione è in grado di gestire gas e liquidi generando flussi controllati particolarmente stabili. Questo dispositivo di controllo ha prestazioni nettamente migliori rispetto ai riduttori di pressione meccanica, specie a portate molto ridotte. Il sistema di scarico permette di eliminare il gas prodotto durante la reazione. La pompa è dotata di tre modalità di controllo: pressione, volumetrica (viene controllata soltanto la velocità del pistone) e massica. L’ultima è una funzione speciale disponibile qualora necessaria da un punto di vista chimico. La possibilità di controllare direttamente il flusso permette di conoscere l’esatto numero di moli iniettate nel processo. Le funzioni di controllo e monitoraggio sono eseguite tramite interfaccia digitale. I valori di portata massica, setpoint, densità, temperatura e contatore sono visualizzabili tramite questa singola interfaccia digitale.

Il successo di questa configurazione è stato dimostrato dalla recente ordinazione di altre tre pompe