Elektromagnetische verwarming van chemische reactoren is een technologie die radiogolven of magnetische velden gebruikt om materialen of vloeistoffen in de reactor te verwarmen. Inductieverhitters sluit spoelen rond het verwarmingslichaam aan, zodat het verwarmde lichaam een direct verwarmingslichaam wordt. Tijdens het verwarmen genereert de spoel een magnetische kracht en snijdt het verwarmingselement door zodat het een verwarmingselement wordt. De spoel zelf genereert geen warmte. Deze methode kan de voorverwarmingstijd effectief verkorten, de efficiëntie, selectiviteit en veiligheid van chemische reacties verbeteren en de energie- en koolstofvoetafdruk van industriële processen verkleinen. Er zijn verschillende soorten elektromagnetische verwarming, afhankelijk van de frequentie, modus en materiaal van de reactor.
De belangrijkste voordelen van elektromagnetische verwarmingschemische reactoren zijn onder meer:
- Gelijkmatige verwarming: Omdat elektromagnetische verwarming van binnenuit wordt verwarmd, kan dit een uniforme temperatuurverdeling in de reactor garanderen en hete plekken en ongelijkmatige verwarmingsgebieden vermijden die kunnen optreden bij traditionele verwarmingsmethoden.
- Hoog rendement en energiebesparing: De verwarmingssnelheid van de elektromagnetische verwarmingsreactor is sneller dan de traditionele verwarmingsmethode, en de thermische efficiëntie is ook hoger, wat energie- en bedrijfskosten kan besparen.
- Nauwkeurige controle: Het verwarmingssysteem van de elektromagnetische verwarmingsreactor kan een nauwkeurige temperatuurregeling bereiken, wat een zeer belangrijk voordeel is voor chemische reacties en processen die nauwkeurige temperatuurregeling vereisen.
- Verlaag de onderhoudskosten: Omdat het verwarmingssysteem van de elektromagnetische verwarmingsreactor zich buiten de reactor bevindt en geen direct contact heeft met de reactanten, zijn reiniging en onderhoud handiger dan traditionele interne verwarmingssystemen, en worden ook de schade aan de apparatuur en de reparatiekosten verminderd.
Vergeleken met andere verwarmingsmethoden:
- Inductieverwarming: Dit type maakt gebruik van een elektromagneet en een elektronische oscillator om een hoogfrequente wisselstroom te creëren die door de elektromagneet gaat. Het snel wisselende magnetische veld induceert elektrische stromen in de reactor of in het te verwarmen materiaal, de zogenaamde wervelstromen. De wervelstromen stromen door de weerstand van het materiaal en verwarmen het door Joule-verwarming. Inductieverwarming is geschikt voor het verwarmen van metalen en andere materialen die goede elektrische geleiders zijn, zoals roestvrijstalen reactoren.
- Diëlektrische verwarming: Dit type maakt gebruik van twee metalen platen (elektroden) die een soort condensator vormen die is aangesloten op een radiofrequentie-oscillator. Het te verwarmen materiaal of de vloeistof wordt tussen de elektroden geplaatst en er wordt een wisselend hoogfrequent elektromagnetisch veld aangelegd. De warmte is het gevolg van elektrische verliezen die in het materiaal optreden vanwege de slechte geleidbaarheid ervan. Diëlektrische verwarming is geschikt voor het verwarmen van materialen of vloeistoffen die slechte elektriciteit geleiden, zoals rubber, kunststoffen en water.
- Magnetron verwarming: Dit type gebruikt microgolfstraling om materialen of vloeistoffen te verwarmen die polaire moleculen bevatten, zoals water. Microgolfstraling zorgt ervoor dat de polaire moleculen snel roteren, waardoor warmte ontstaat door wrijving en botsingen. Microgolfverwarming kan worden gebruikt om diëlektrische katalysatoren of katalysatordragers selectief te verwarmen, en kan conventionele en niet-conventionele chemische reacties versnellen en bevorderen.