وللتحكم في درجة الحرارة في المفاعل، يتم استخدام العديد من الآليات والمكونات لضمان تقدم التفاعل الكيميائي بكفاءة وأمان. وتشمل الطرق الأساسية استخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة، والمزدوجات الحرارية، ووسائط نقل الحرارة المختلفة، إلى جانب المراقبة الدقيقة وتعديل بيئة المفاعل.
مجسات درجة الحرارة والمزدوجات الحرارية:
يتم إدخال مجسات درجة الحرارة، مثل القضبان المعدنية الطويلة، في المفاعل لمراقبة درجة الحرارة مباشرة داخل خليط التفاعل. ويتم توصيل هذه الحساسات بجهاز تحكم في درجة الحرارة ينظم مدخلات الحرارة من السخانات الخارجية. يتم وضع المزدوجات الحرارية بشكل استراتيجي في نقاط حرجة مثل مداخل ومخارج السوائل الباردة والساخنة في الوعاء وملف التسخين، مما يوفر قراءات دقيقة لدرجة الحرارة تساعد في الحفاظ على بيئة تفاعل مستقرة.وسائط نقل الحرارة:
يعتمد اختيار وسائط نقل الحرارة على درجة حرارة التفاعل المطلوبة. بالنسبة لدرجات الحرارة المنخفضة، يتم استخدام حمام الإيثانول المثلج؛ ولدرجات حرارة الغرفة، حمام مائي؛ ولدرجات الحرارة المرتفعة، حمام زيتي. لزوجة الوسيط أمر بالغ الأهمية لأنها تؤثر على الدوران وكفاءة نقل الحرارة. إذا كانت اللزوجة عالية جدًا، فقد تعيق حركة مضخة الدوران، مما يؤدي إلى ضعف التحكم في درجة الحرارة.
تصميم المفاعل وتشغيله:
غالبًا ما تتضمن تصميمات المفاعلات الحديثة أنظمة آلية لتنظيم درجة الحرارة، مما يجعل العملية أسهل وأكثر دقة. تساعد المفاعلات المحرضة، المزودة بأدوات تقليب متغيرة السرعة وحواجز، في الحفاظ على درجة حرارة موحدة من خلال ضمان حركة ثابتة للمحتويات. يمكن التحكم في المفاعلات المغلفة على دفعات، إما عن طريق ملئها إلى نقطة التدفق الزائد أو عن طريق توزيع الماء المبرد باستمرار إلى القسم الأساسي. تعتبر وصلات السائل الساخن والبارد سريعة التحرير ضرورية للتبادل الحراري الفعال بين الغلاف وملف التسخين الداخلي.منع الصدمة الحرارية:
لتجنب تلف المفاعل من خلال الصدمة الحرارية، من المهم تقليل الفرق في درجة الحرارة بين الغلاف ومحتويات المفاعل. يوصى بحد أقصى 50 كلفن. وبالإضافة إلى ذلك، عند إضافة مواد جديدة إلى المفاعل، يجب تسخينها أو تبريدها لتتناسب مع درجة حرارة المفاعل لمنع التقلبات المفاجئة في درجات الحرارة التي قد تؤدي إلى صدمة حرارية.
المراقبة والضبط:
