试验工厂扩大规模面临的8个关键挑战

如视频所示，适当的中试工厂规模化技术要求您完成以下步骤:

• 前端加载(也称为前端工程)
• 过程仿真与模块设计
• 试验工厂制造
• 物流和安装
• 启动和调试

试点工厂扩大规模面临哪些挑战?

你需要进行几项深入的工程研究，以克服与试点工厂扩大规模相关的挑战。在设计阶段，一定要考虑建模软件的前端加载和放大设计。您可以使用半经验建模方法通过建模来确定您的技术的限制。重要的是，在签署最终采购订单之前，要确定化学技术可以按比例扩大，以可接受的成本生产所需的产量。现在，让我们来分析一下在试点工厂扩大规模过程中最常见的挑战。

1.非线性的扩大

这是扩大试验厂规模的第一大挑战，因为它显著影响了随后的七个挑战。当你增大系统的尺寸，表面积和质量成比例变化。这些物理变化导致反应动力学、流体力学和热力学的非线性变化。

例如，烧杯中的化学反应需要一定量的“化学a”和一定量的“化学B”。烧杯有一定的尺寸。这两种化学物质之间的反应产生一定数量的“化学C”和一定数量的热量。如果你将这个系统线性放大，将烧杯的大小增加500倍到一个容器，并将化学物质a和B的数量增加500倍，那么你就会预计有500倍的“化学C”量和500倍的热量释放。对吧?也许不是。

有几个因素可能会影响你的反应。一个比烧杯大500倍的罐子与里面化学物质的质量有着完全不同的关系。烧杯与所含液体的接触要比大罐多。这是因为容器中的大部分化学物质都不接触容器壁。这是影响反应物理性质的表面积与质量的关系。

2.反应动力学
反应中的分子需要充分混合才能尽快达到平衡状态。有各种物理和化学因素可以有效地阻止混合和碰撞的发生，导致不良的反应动力学。

3.化学平衡
随着化学物质的大量混合，达到化学平衡的时间会增加。只有达到化学平衡，反应才产生反应。

4.材料特性
与反应接触的材料的物理和化学性质会影响反应，随着时间的推移腐蚀，或不必要地增加系统的成本。因此，材料的选择非常重要。

5.流体动力学
随着系统尺寸的增大，流体动力学以非线性速率变化。保持正确的雷诺数对传热和混合效率很重要。由于流体动力学的非线性性质，层流和湍流之间的变化很难预测。

6.热力学
由于化学反应对热获得和热损失的敏感性，彻底的热力学分析对于成功的中试工厂规模扩大是必要的。

7.设备选择
设备的物理限制会严重影响化学反应。尺寸不正确的设备会使反应难以控制，影响热力学、流体动力学和反应的其他方面。系统寿命在很大程度上依赖于正确的设备选择。此外，在标准规模上容易获得的建筑材料可能无法获得或负担得起大规模系统所需的数量。

8.搅拌的问题
系统中正确的湍流量对于创造良好的反应动力学是至关重要的。倾斜的搅拌器和挡板可以用来增加紊流，搅拌的问题必须解决。