Aus einem Stück - Emaillierter Hochdruckreaktor mit Temperierkanal additiv gefertigt

Thaletec

Hochdruckreaktoren werden in der Verfahrenstechnik zur Durchführung von chemischen Reaktionen unter Drücken bis zu 200 bar eingesetzt.

Hochdruckreaktoren werden in der Verfah­renstechnik zur Durchführung von chemischen Reaktionen unter Drücken bis zu 200 bar eingesetzt. Bisher wurden diese aus Werkstoffen wie Edelstahl oder Hastelloy spanend gefertigt. Für die Anwendung bei chemisch hoch aggressiven Produkten wur­den bisher Hochdruckreaktoren mit einem Inliner aus PTFE verwendet.

THALETEC hat nun den Prototypen eines emaillierten Hochdruckreaktors entwickelt.

Der Hochdruckreaktor ist ca. 300 mm lang, besitzt einen Innendurchmesser von 60 mm und ein Volumen von ca. 0,5l.

Besonders inno­vativ ist dabei, dass der Hochdruckreaktor mit Hilfe eines additiven Fertigungsverfahrens – dem „Selective Laser Melting“ – in einem Stück hergestellt wurde.

Die Verwendung dieses Fertigungsverfah­rens erlaubt es, den Hochdruckreaktor mit einem integrierten Temperierkanal für das Beheizen oder Kühlen des Reaktorinnen­raums auszuführen.

Dabei ist das gesamte Bauteil „aus einem Stück“ ohne jegliche Schweißver­bindung gefertigt.

Die Kombination aus Emaillierung und integriertem Temperierkanal bietet gegen­über den bisher üblichen Lösungen einen deutlich verbesserten Wärmeübergang zwischen Produkt und Temperiermedium und damit die Möglichkeit, die Wärmetö­nung des Prozesses besser zu beeinflussen. Des Weiteren werden eine höhere Druck­haltefähigkeit trotz geringerer Wandstär­ken, eine garantiert diffusionsdichte und chemisch hoch beständige Beschichtung im medienberührten Innenraum sowie eine Gewichtseinsparung, welche bei der Handhabung der Reaktoren im Labor von Bedeutung ist, ermöglicht.

Das selektive Laserschmelzen erlaubt es beispiels­weise, innere Strukturen wie Kanäle, Hohl­räume in komplexen Bauteilen herzustellen, die durch übliche Fertigungsverfahren wie Drehen, Fräsen und Bohren nicht herstell­bar wären.

Um Hochdruckre­aktoren einsetzen zu können, müssen diese nach Druckgeräterichtlinie 97/23 (DGRL) und nach einem gültigen Regelwerk, z.B. AD 2000 gestaltet und ausgeführt sein.

In enger Zusammenarbeit mit einer Prüfstelle können additiv gefertigte Hochdruckreaktoren ent­sprechend als zugelassene Druckgeräte produziert werden.

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