液氮低溫機(jī)組—液氮深冷反應(yīng)釜利用液氮(LN)作為冷卻劑,系統(tǒng)能快速被降溫至極低溫度,低溫液體冷卻系統(tǒng)在-120°C (-248ºF)下也是可靠、安全有效的。
在使用超低溫液氮直接通入反應(yīng)釜降溫時,由于液氮存在物理學(xué)上的相對炙熱的表面會使得液滴暫時不能吸收更多的熱量,減慢了液氮汽化速度,因此通入循環(huán)管路的液氮理論上可以維持30秒液態(tài)不汽化,這就是萊頓弗羅斯特效應(yīng)。液氮在換熱時始終是大量的氣液混合的狀態(tài),反應(yīng)釜內(nèi)部盤管有大量延遲的汽化吸熱阻隔,阻隔換熱;而液氮入口端又需要持續(xù)不斷的通入液氮,導(dǎo)致整個系統(tǒng)的大部分液氮實(shí)際上浪費(fèi)在了盤管過程中。如果在進(jìn)液端控制液氮流量和汽化量進(jìn)入盤管的話,整個反應(yīng)釜就很難達(dá)到快速穩(wěn)定控溫的目的。
根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)部物料的具體溫度區(qū)間,使用液氮深冷機(jī)組為反應(yīng)釜降溫主要有兩種方法,冷媒法和液氮控溫法。
冷媒法低溫機(jī)組——采用冷媒傳導(dǎo)液氮的冷量,穩(wěn)定并快速給反應(yīng)釜內(nèi)的物料降溫,并持續(xù)保持在低溫狀態(tài),對物料的控溫精度高。班德BD-CN50液氮低溫機(jī)組-液氮低溫反應(yīng)釜是以液氮作為制冷源,通過將液氮的冷量傳導(dǎo)至冷媒,冷媒通過循環(huán)系統(tǒng)冷卻/恒溫反應(yīng)釜,當(dāng)冷媒達(dá)到設(shè)定溫度時啟動低溫循環(huán)泵通過管道輸送至反應(yīng)釜,對反應(yīng)釜實(shí)施降溫、恒溫。冷媒屬于循環(huán)介質(zhì),無需二次添加。整個工藝流程實(shí)現(xiàn)全自動化運(yùn)行。反應(yīng)釜內(nèi)部加裝有溫度傳感器,實(shí)現(xiàn)超溫系統(tǒng)緊急停止。
液氮控溫法低溫機(jī)組——使用液氮經(jīng)過汽化控溫直接通入反應(yīng)釜的內(nèi)部盤管降溫,這是在化工試驗(yàn)常用辦法基礎(chǔ)上開發(fā)出來的高效并且機(jī)組可控的智能方案。該方法利用液氮制冷機(jī)組裝置中的汽化可控裝置控制低溫下液氮制冷效能和冷量,來達(dá)到控制進(jìn)入到反應(yīng)釜中液氮溫度的目的,可以實(shí)時控制反應(yīng)釜內(nèi)部物料低溫反應(yīng)。這是有效利用液氮的超低溫控溫方式,此方案適用于超低溫恒溫反應(yīng),***低可達(dá)-196度。