泰勒反應器粉體合成技術

產品型號：LCTR

攤位號碼：L408

產品特色

工業上有許多類型的反應器，常見的類型是槽式(CSTR)和管式(PFR)反應器，兩者都可連續或批次操作。理論上，在相同工作體積下，PFR比CSTR更有效率；換句話說，給予相同的滯留時間，PFR中的材料反應程度遠高於CSTR。然而，CSTR在許多領域更常被使用。
傳統的PFR難以在流程中間注入其他材料，且其混合方法是使用靜態混合器(static mixer)在管道中混合，無法人工控制管道內的混合。因此，傳統PFR主要用於液體的混合，因其在粒子生成過程中管道堵塞的可能性很高。此外，傳統PFR在增加管道直徑和/或長度方面存在放大的限制。

Taylor Flow反應器及其技術原理
Taylor Flow反應器旨在克服傳統PFR的挑戰。它利用動態混合而非傳統PFR使用的靜態混合的形式，同時可控制攪拌速度。Taylor Flow反應器是一種特殊的反應器，當流體在具有相同中心線的兩個不同圓柱體間的間隙中流動，且內圓柱體以恆定速度旋轉時，會產生「泰勒渦流」(Taylor Vortex)。在特定條件下，如果內圓柱體的旋轉速度超過臨界值，流動會變得不穩定，然後沿軸向產生一對彼此旋轉方向相反的環 (a pair of rings rotating in opposite directions)。

泰勒反應器易於控制顆粒特性
對於生產氯酸銨AP (Ammonium Perchlorate) 等粒子，槽式(Tank)反應器存在難題，如難以在無添加劑情況下獲得球形粒子或粒子表面多孔。泰勒反應器則可輕鬆解決這些問題。在過飽和溶液中，粒子形成過程是先成核，然後晶體生長，接著發生粒子的團聚和破碎。藉由了解這個機制，可以通過控制旋轉速度、停留時間、內外圓柱體之間的間隙大小等參數來控制粒徑和形狀。

放量生產的可行性評估：
相較於傳統槽式(Tank)反應器，泰勒反應器更容易於放大。傳統槽式反應器可能需要至少一個月或一年甚至更長時間才能放大，因為槽體體積增加時流動會改變。然而，放大泰勒反應器時，只要匹配相同的泰勒數和線性速度，就可以用更大尺寸的反應器生產出相似的粒徑和形狀。
由於每個泰勒渦流之間不混合，可以將每個泰勒渦流視為一個槽式反應器。例如，一個1000升工作體積的泰勒反應器，在特定參數下其泰勒渦流數量是14個，可以視之為14個71升的槽式反應器串聯。從1升放大到71升顯然比從1升放大到1000升容易得多。Laminar公司透過其專利的設計已將將泰勒反應器商業化，提供實驗室規模和商業規模的反應器。

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