Guide de sélection des réacteurs agités Parr

Comment choisir le réacteur agité adapté à ses besoins ?

Parr a élargi sa gamme de réacteurs agités afin de vous offrir un choix encore plus large lors de la sélection d’un réacteur adapté à vos conditions d’exploitation spécifiques. Le nombre d’options disponibles a été considérablement augmenté. Toutefois, le processus de sélection reste inchangé : il commence par la définition des quatre spécifications de base décrites ci-dessous. Après avoir défini ces exigences, vous pourrez identifier la série de réacteurs la plus adaptée en consultant le Guide de sélection des réacteurs agités. Une liste de dispositifs standards vous permettra de vérifier les fonctionnalités incluses de base dans chaque modèle. Enfin, vous pourrez choisir les options principales afin de finaliser les spécifications détaillées de votre réacteur à l’aide du numéro de catalogue.

1. Définir vos quatre spécifications de base

1. Pression de fonctionnement maximale

Parr propose un certain nombre de pressions de fonctionnement. Les réacteurs d’un volume inférieur ou égal à 600 ml sont généralement conçus pour une pression de 3000 psi, et les réacteurs d’un volume supérieur ou égal à 1 l sont généralement conçus pour une pression de 1900 psi. Nous proposons également des versions 5000 psi de ces tailles pour ceux qui ont besoin de cette combinaison de taille plus petite et de pression plus élevée. Certaines limites de pression peuvent être augmentées grâce à des conceptions personnalisées. Cependant, les réacteurs à pression plus élevée nécessitent généralement des parois plus épaisses, ce qui peut rendre le contrôle de la température plus difficile, et les réacteurs à haute pression de plus grand volume sont plus lourds et plus difficiles à manipuler. Nous disposons également d’une gamme de réacteurs à basse pression de la série 5100 qui peuvent supporter des pressions allant jusqu’à 150 psi avec un cylindre en verre ou jusqu’à 1000 psi avec un cylindre en métal.

2. Température maximale de fonctionnement

Traditionnellement, les choix ici étaient jusqu’à 350 °C pour les réacteurs avec des joints en PTFE et jusqu’à 500 °C pour le graphite flexible (auparavant des joints en métal). Parr a ajouté l’option d’un joint torique auto-étanche pour les réacteurs à usage général sur une gamme complète de volumes. Ces modèles à fermeture rapide sont limités à 225 °C, bien que cette limite puisse être portée à 300 °C avec des matériaux de joints toriques spéciaux.

3. Taille du réacteur

Les réacteurs agités Parr sont proposés dans de nombreuses tailles allant de 25 ml à 18,75 litres (5 gallons). Il convient de noter que ces volumes se réfèrent à l’espace libre dans le réacteur et que, pour un fonctionnement sûr, la charge maximale de liquide contenue dans le réacteur ne doit pas dépasser les deux tiers de l’espace libre disponible dans les opérations par lots scellés. En général, plusieurs volumes de réacteurs sont proposés dans la plupart des séries, et les tailles des réacteurs peuvent être adaptées à l’aide de kits de conversion.

4. Matériau de construction

Les réacteurs Parr sont normalement fabriqués en acier inoxydable de type 316, mais ils peuvent également être fabriqués dans d’autres matériaux.
La liste des matériaux de construction disponibles comprend :

Acier inoxydable de type 316/316L
Alloy 286
Alloy 20
Alloy 230
Alloy 400
Alloy 600
Alloy 625
Alloy B-2/B-3
Alloy C-276
Nickel 200
Titane grades 2, 3, 4 et 7
Zirconium 702 et 705

D’autres matériaux peuvent être disponibles sur demande. La majorité des réactions organiques peuvent être traitées dans un réacteur standard en acier inoxydable T316, mais d’autres alliages résistants à la corrosion sont disponibles pour fournir des réacteurs adaptés à une large gamme d’acides, de bases, de sels et de gaz corrosifs. Des alliages spéciaux peuvent être utilisés à la fois pour les parties internes du réacteur et pour les vannes et raccords externes. Toutefois, des économies considérables peuvent être réalisées si l’utilisateur accepte des pièces externes standard en acier inoxydable au lieu d’un alliage spécial.

Vous trouverez des informations plus détaillées sur les matériaux spéciaux en suivant ce lien.

2. Select Appropriate Series

ID	Réacteur	Volume	Pression	Température	Matériaux
30.876	Coffrets Parr Instrument - Série 4848
29.092	Série 4520 - 1 et 2 litres	601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.135	Série 4530 - 1 et 2 litres	601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.142	Série 4540 - 600 mL et 1,2 litres	101 - 600 mL, 601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.147	Série 4550 - 3,75 litres et 8 litres	3 L – 8 L	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.153	Série 4555 à 4559 - de 10 à 40 litres	8 L – 20 L, Plus de 20 L	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.099	Série 4560 - 100mL à 600mL	25 - 100 mL, 101 - 600 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.159	Série 4570 - 250 mL à 1,8 Litres	601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.166	Série 4580, 3,75 litres et 5,5 litres	3 L – 8 L	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.169	Série 4590, 25 mL à 100 mL	25 - 100 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.321	Série 4590HP, 25mL à 100mL	25 - 100 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.225	Série 4600, 1L & 2L	601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.221	Série 4625, 600mL & 1,2L	101 - 600 mL, 601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.216	Série 4650, 250mL à 1L	101 - 600 mL, 601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars, supérieur à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C, supérieur à 500°C
29.232	Série 4660, 3,75L et 8L	3 L – 8 L	jusqu’à 131 bars	entre 201 et 350°C
29.243	Série 4671, 3,75L & 5,8L	3 L – 8 L	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C, supérieur à 500°C
29.250	Série 4675, 10 à 40 Litres. Enceintes d'usage général	8 L – 20 L, Plus de 20 L	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars	entre 201 et 350°C
29.238	Série 4680, 1L & 1,8L	601 – 2000 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars, supérieur à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C, supérieur à 500°C
29.186	Série 4700, 22mL & 45mL	Moins de 25 mL, 25 - 100 mL	jusqu’à 131 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.191	Série 4740, 25mL & 75mL	25 - 100 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars, supérieur à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C, supérieur à 500°C
29.203	Série 4750, 125mL & 200mL	101 - 600 mL	jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.209	Série 4760, 100mL à 600mL	101 - 600 mL	jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.196	Série 4790, 25mL à 100mL	25 - 100 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars, jusqu’à 345 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C, entre 351 et 500°C
29.175	Série 5100 - Réacteurs en verre, 160 mL à 1,5 litres	101 - 600 mL	jusqu’à 50 bars	jusqu'à 200°C	Verre
29.182	Série 5500, Compact 25 mL à 600 mL	25 - 100 mL, 101 - 600 mL	jusqu’à 50 bars, jusqu’à 131 bars, jusqu’à 200 bars	jusqu'à 200°C, entre 201 et 350°C
29.469	Série 8500, 50L & 100L
31.396	Série 8700, 50L & 100L

3. Confirmer les éléments standard

A. Manomètre, de type analogique, indiquant à tout moment la pression à l’intérieur du réacteur.

B. Valve d’échantillonnage de liquide permettant de prélever des échantillons de liquide par le tube plongeur partagé avec la valve d’admission de gaz. Le gaz entrant peut être utilisé pour dégager le tube plongeur entre les échantillons de liquide.

C. Vanne de détente du gaz pour libérer le gaz du réacteur pendant ou à la fin d’un cycle.

D. Thermocouple ou sonde thermométrique pour mesurer la température à l’intérieur du réacteur. Dans les petits réacteurs, un thermocouple enfermé dans une sonde métallique pénètre directement dans le réacteur. Dans les réacteurs plus grands et les réacteurs construits en alliages spéciaux, le thermocouple de contrôle est inséré dans un doigt de gant qui s’étend jusqu’à un point proche du fond du récipient.

E. Le système d’agitation interne est constitué d’un moteur couplé magnétiquement à un arbre d’agitation interne avec turbine(s) attenante(s).

F. Tube plongeur

G. Disque de rupture de sécurité destiné à protéger le réacteur et l’opérateur contre les pressions dangereuses dépassant la limite nominale du réacteur.

H. Soupape d’admission de gaz pour charger le gaz dans le réacteur. Cette vanne et la vanne d’échantillonnage des liquides sont reliées à un tube plongeur qui s’étend jusqu’au fond du réacteur.

I. Guide ou palier de pied avec une bague en PTFE pour soutenir et stabiliser l’arbre inférieur de l’agitateur. (Non requis avec l’entraînement magnétique sans pied)

J. Serpentin de refroidissement

4. Définir des options spécifiques

Il y a un certain nombre d’options à considérer et de sélections à faire pour compléter les spécifications d’un réacteur. Vous devrez choisir parmi les options suivantes

1. Style d’étanchéité
Les réacteurs Parr peuvent être équipés d’un joint plat ou d’un joint torique. Le plus souvent, on utilise un joint plat en PTFE. Ils conviennent généralement pour des températures allant jusqu’à 350 °C. Pour les systèmes à haute température, on utilise un joint en graphite pour des températures allant jusqu’à 500 °C.

Les joints toriques permettent une fermeture pratique, sans boulon, mais le matériau doit être soigneusement vérifié par rapport au processus prévu, car de nombreux solvants et gaz attaquent les joints toriques.

Notre joint torique typique est conçu pour être auto-étanche à haute pression. Toutefois, cette conception doit être modifiée lorsque le réacteur est utilisé à 20 % ou moins de sa pression nominale.

Une tête mobile (à gauche) est idéale lorsque vous devez retirer l’ensemble du réacteur en une seule pièce après avoir effectué votre opération. Une tête fixe (à droite) vous permet de retirer le cylindre et de laisser la tête et tous ses accessoires montés sur le support.

2. Type de montage
Les réacteurs Parr peuvent être équipés d’une cuve mobile ou d’une tête fixe.

Dans le cas d’une cuve mobile, l’ensemble du réacteur (uniquement la tête pour les réacteurs d’un gallon ou plus) est retiré du dispositif de chauffage pour le chargement, la récupération du produit et le nettoyage de la cuve.

Dans le modèle à tête fixe, la tête reste dans le support de montage et le chauffage du réacteur, puis le cylindre est retiré pour refroidir et ouvrir le réacteur. Ceci est utile pour les utilisateurs qui souhaitent laisser les lignes d’entrée et d’alimentation, les lignes de décharge et d’aération, les condenseurs et les connexions de tête similaires intactes entre les passages. La tête est facilement démontable si on le souhaite, en la faisant glisser hors de son logement sur le support.

3. Support
Les réacteurs agités Parr sont le plus souvent montés sur un support de paillasse pour les tailles de 2 litres ou moins. Les réacteurs de 1 litre ou plus peuvent être montés sur des chariots mobiles ou sur des supports fixes. Il convient de vérifier les dimensions du support en fonction de l’espace disponible dans l’installation de l’utilisateur.

4. Type d’agitateur
Les réacteurs Parr sont équipés d’un entraînement magnétique pour la plupart des fluides de viscosité faible à modérée et des boues légères. Des entraînements avec un couple d’accouplement plus élevé et des moteurs plus puissants sont disponibles pour les applications à viscosité plus élevée.

De plus, de nombreux réacteurs nécessitent un support inférieur pour stabiliser l’arbre d’agitation. Dans les applications avec des particules abrasives ou des mélanges lourds, un entraînement magnétique « sans pied » avec un arbre de plus grand diamètre peut être fourni.

5. Serpentin de refroidissement
Un serpentin de refroidissement interne peut être installé dans tous les réacteurs (à l’exception des tailles Micro) pour évacuer la chaleur pendant une réaction et/ou pour refroidir le réacteur à la fin d’un cycle. Dans certains réacteurs, un serpentin de refroidissement est fourni en standard. Dans d’autres, un serpentin peut être ajouté en option, soit en forme de serpentin, soit en forme de spirale pour certains modèles. Pour les micro-réacteurs, dont les dimensions sont limitées, un doigt froid peut être ajouté en option.

6. Plages des manomètres et des disques de rupture
La gamme de manomètres doit être choisie de manière à fournir la précision souhaitée, tout en ayant une plage suffisamment élevée pour supporter la pression maximale à laquelle le réacteur sera soumis. On pourrait être tenté de se contenter d’un manomètre ayant la plus grande plage possible, mais cela peut réduire la précision à des niveaux inacceptables. Une bonne méthode pour obtenir une meilleure précision consiste à utiliser le manomètre à la moitié de sa plage maximale.

Le disque de rupture est le plus souvent adapté à la pression de service maximale admissible du réacteur, ce qui garantit que le disque éclatera avant d’atteindre une pression supérieure à la plage de la pression de service maximale admissible. Il faut veiller à ne pas amener le réacteur au-delà de 90 % de sa pression d’éclatement en fonctionnement normal. Cela permettra de protéger le disque des effets des cycles de pression répétés.

7. Options du coffret
Les coffrets de commande Parr sont généralement configurés pour contrôler la température, mais ils peuvent également être dotés d’affichages numériques de la pression, de la vitesse d’agitation, de la température secondaire et d’autres affichages et commandes.

Ils peuvent également être configurés pour l’enregistrement des données via un PC.

8. Certification
Les certifications ASME, CE et PARR sont disponibles pour les utilisateurs qui ont besoin de ces certifications d’assurance qualité reconnues.

9. Options personnalisées
Une plage étendue d’options personnalisées, telles que des ouvertures spéciales dans la tête ou le cylindre, des agitateurs à haute viscosité, des hublots, des vannes spéciales, des chauffages ou des manteaux, un câblage antidéflagrant et des modifications de volume, est disponible.

Divers accessoires, tels que des cuves en verre ou en PTFE, des condenseurs, des supports de catalyseur et des agitateurs alternatifs, sont disponibles pour adapter davantage ces réacteurs aux applications de chaque utilisateur.

Responsabilité de l'utilisateur

Tous les réacteurs sous pression Parr sont conçus et fabriqués avec le plus grand soin pour garantir un fonctionnement sûr lorsqu’ils sont utilisés dans les limites de température et de pression prescrites. Mais… la responsabilité fondamentale de la sécurité lors de l’utilisation de cet équipement incombe entièrement à l’utilisateur, qui doit.. :

1. Choisir un réacteur sous pression dont la capacité, la pression nominale, la résistance à la corrosion et les caractéristiques de conception conviennent à l’utilisation prévue. Nous sommes toujours prêts à discuter des options disponibles en matière d’équipement et de matériaux avec les utilisateurs potentiels, mais la responsabilité finale de la sélection d’un réacteur sous pression utilisés en fonction des besoins de l’utilisateur dans une réaction ou un test particulier doit incomber à l’utilisateur – et non à Parr & Equilabo.

Dans l’exercice de ses responsabilités en matière de sélection des équipements sous pression, l’utilisateur potentiel est souvent confronté à un choix entre des équipements sur ou sous-conçus. Les risques introduits par des réacteurs sous pression sous-conçus sont facilement visibles, mais les risques encourus par des appareils surconçus sont souvent négligés.

Conscients de ces critères, les réacteurs sous pression Parr sont proposés dans plusieurs styles différents, chacun étant conçu pour une utilisation pratique au quotidien dans certaines limites de température et de pression, avec des joints, des fermetures et d’autres éléments soigneusement sélectionnés pour un fonctionnement sûr dans les limites spécifiées pour cette conception. Cependant, afin de préserver la validité de ces modèles, toutes les limites de température et de pression doivent être respectées, et aucune tentative ne doit être faite pour augmenter ces limites en effectuant des modifications ou en remplaçant des composants qui ne sont pas recommandés par Parr Instrument Company.

2. Installer et faire fonctionner l’équipement à l’intérieur d’une protection adéquate, si nécessaire, avec les accessoires de sécurité appropriés et en conformité totale avec les codes et règles de sécurité locaux.

Tous les réacteurs et réacteurs sous pression standard de Parr sont dotés d’un dispositif de décompression approprié ou d’un moyen d’en fixer un (généralement sous la forme d’une ouverture bouchée). Lorsqu’un réacteur sous pression est livré sans dispositif de décompression, il incombe au client d’assurer la décompression afin de protéger l’opérateur et l’équipement contre les hautes pressions destructrices. Si vous avez besoin de plus d’informations ou d’aide pour choisir un dispositif de décompression approprié, veuillez contacter Parr Instrument Company.

3. Établir des procédures de formation pour s’assurer que toute personne manipulant l’équipement sait comment l’utiliser correctement.

4. Maintenir l’équipement en bon état et établir des procédures de tests périodiques pour s’assurer que le réacteur reste structurellement sain.