نانو مواد تستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات بسبب خصائصها الفيزيائية والكيميائية ، مثل الحفز ، وأجهزة الاستشعار ، تسليم المخدرات ، والأجهزة الإلكترونية ، وهلم جرا . عملية إعداد المواد متناهية الصغر عادة ما يتطلب مراقبة دقيقة من رد الفعل لضمان حجم النانومتر وتوزيع موحد . في عملية إعداد المواد النانوية ،إعداد المواد متناهية الصغر مفاعلباعتبارها واحدة من المعدات الأساسية ، فإنه يلعب دورا حيويا . هذه المادة سوف يناقش التصميم الأمثل .

متطلبات التصميم

رد فعل حجم وشكل التصميم

حجم المفاعل من إعداد المواد متناهية الصغر يتحدد حجم الإنتاج ، وعادة ما تحتاج إلى النظر في العائد المطلوب و وقت رد الفعل . حجم الجسيمات النانوية لا ينبغي أن تكون كبيرة جدا ، لأن أكبر رد فعل السفينة قد يؤدي إلى تفاوت درجة الحرارة وتركيز التدرج ، مما يؤثر على حجم الجسيمات النانوية وتوزيعها . ولذلك ، من المهم جدا أن تصميم معقول حجم واختيار الحجم المناسب وفقا للاحتياجات الفعلية .

2 - اختيار المواد

المواد عادة ما تحتاج إلى أن تكون مقاومة للتآكل ، وارتفاع في درجة الحرارة ، ومقاومة الضغط ، وما إلى ذلك ، وخاصة في بعض ارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع ضغط رد فعل البيئة ، واختيار المواد أهمية خاصة . المواد المشتركة تشمل الفولاذ المقاوم للصدأ ، سبائك التيتانيوم ، وارتفاع درجة الحرارة سبائك خاصة .

نظام التحريك

إعداد المواد متناهية الصغر يتطلب أعلى كفاءة التحريك لضمان ما يكفي من المواد المتفاعلة مختلطة ، وتجنب الجسيمات التكتل . طرق التحريك المشتركة الميكانيكية بالموجات فوق الصوتية التحريك التحريك . الميكانيكية نظام التحريك عادة ما تشمل المحركات الكهربائية ، شفرات التحريك ، انتقال ، الخ . بالموجات فوق الصوتية نظام التحريك يمكن أن تنتج تأثير التجويف من خلال الموجات فوق الصوتية عالية التردد الاهتزاز ، وتعزيز تشتت الجسيمات ، وخاصة في إعداد المواد متناهية الصغر ، بالموجات فوق الصوتية التحريك يمكن أن تمنع بشكل فعال في كثير من الأحيان تجمع جزيئات نانو .

التحكم في درجة الحرارة والضغط

توليف نانومتر المواد غالبا ما يتطلب درجة حرارة صارمة والتحكم في الضغط ، وعادة ما تكون مجهزة مع أجهزة استشعار درجة الحرارة ، وأجهزة استشعار الضغط ، والتحكم في درجة الحرارة التلقائي ونظام التحكم في الضغط لضمان أن درجة الحرارة والضغط في عملية رد الفعل في مجموعة مستقرة . ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على معدل التفاعل و مورفولوجيا الجسيمات النانوية ، في حين أن تغيير الضغط قد يؤدي إلى تغيير في الذوبان و آلية التفاعل المتفاعلة ، مما يؤثر على جودة المنتج النهائي .

مشكلة التحسين

التحريك و الهيدروديناميكية الأمثل

في عملية إعداد المواد متناهية الصغر ، من المهم جدا أن مزيج متجانس من المتفاعلة . تحسين أداء الهيدروديناميكية يؤثر بشكل مباشر على رد فعل التوحيد . في التصميم ، من الضروري محاكاة تدفق المواد متناهية الصغر في إعداد رد فعل غلاية ، وضمان تصميم التحريك شفرة يمكن أن تعزز على نحو فعال خلط المواد المتفاعلة ، ومنع الجزيئات الكبيرة من التساقط . عن المتفاعلة مع اللزوجة العالية ، تناوب سرعة وموقف التحريك شفرة يجب أن تؤخذ في الاعتبار للحد من منطقة ميتة و تفاوت تدفق الظاهرة .

التوحيد الأمثل درجة الحرارة والضغط

التوحيد في درجة الحرارة و الضغط التوزيع له تأثير كبير على حجم الجسيمات ، مورفولوجيا ، والتشتت من المواد متناهية الصغر . من أجل تحسين درجة الحرارة والضغط التوحيد ، الطبقة الخارجية يمكن أن تستخدم للسيطرة على درجة الحرارة ، الطبقة الداخلية يمكن أن تستخدم في رد فعل من خلال زيادة مساحة التبادل الحراري ، وتحسين كفاءة نقل الحرارة ، أو من خلال اعتماد طبقة مزدوجة مفاعل تصميم . جدار المفاعل يمكن أيضا أن تكون مصممة في المواد مع الموصلية الحرارية جيدة لتعزيز التجانس في توزيع درجات الحرارة .

الأتمتة والذكاء

مع تطور التكنولوجيا الذكية ، وتصميم تميل إلى أن تكون تلقائية وذكية . من خلال بناء نظام الرصد الآلي ، يمكننا رصد درجة الحرارة ، الضغط ، سرعة التدفق ، قيمة الرقم الهيدروجيني وغيرها من المعالم في عملية رد الفعل في الوقت الحقيقي ، والتنبؤ عملية رد الفعل من خلال تحليل البيانات . من خلال نظام مراقبة ردود الفعل ، رد فعل الشرط يمكن تعديلها تلقائيا للحصول على أفضل رد فعل . وبالإضافة إلى ذلك ، فإنه يمكن ضبط النفس وفقا للبيانات في الوقت الحقيقي لضمان جودة وكفاءة الإنتاج من المواد متناهية الصغر .

التنظيف والصيانة الأمثل

إعداد المواد متناهية الصغر غالبا ما ينطوي على العديد من الكواشف الكيميائية والمواد المتفاعلة ، لذلك تحتاج إلى تنظيف بعد دفعة مختلفة من ردود الفعل . تصميم يجب أن تأخذ في الاعتبار سهولة التفكيك والتنظيف الكفاءة . معقولة تصميم مكونات قابلة للإزالة ، لضمان أن الداخلية زاوية ميتة يمكن تنظيفها بالكامل ، وتجنب التلوث بين مختلف المواد دفعة الصليب .

التصميم الأمثل من المواد متناهية الصغر إعداد مفاعل هي واحدة من العوامل الرئيسية في كفاءة إعداد المواد متناهية الصغر . من خلال تصميم معقول ، ليس فقط رد فعل التوحيد وجودة المنتج يمكن تحسينها ، ولكن أيضا يمكن تحسين كفاءة الإنتاج وخفض تكلفة الإنتاج . مع تطور التكنولوجيا ، intelligentization والأتمتة سوف تصبح مهمة اتجاه التنمية في المستقبل .