Рассмотрим подробно устройство реакторной установки на примере установки УИК-1, внедренной одной первых на предприятии «Газпром нефтехим Салават». Устройство других реакторных установок изложено в статье «Лабораторные каталитические установки для нефтехимии».
Реакторная установка представляет собой сложное оборудование, в состав которого входит несколько взаимодействующих между собой систем и агрегатов:
Для обеспечения максимального удобства при герметизации, корпус реактора выполнен в виде шестигранника. Тип уплотнителя выбирается, в зависимости от пожеланий заказчика:
Холодильник. Этот агрегат является неотъемлемой частью реакторной установки и представляет собой объем в виде спирали, который находится в рубашке с охлаждающей жидкостью (антифриз, вода и т. д.). Холодильник может работать при давлении до 10 МПа. Система охлаждения замкнутого типа содержит радиатор охлаждения с вентилятором и насос. Для достижения отрицательных температур в холодильнике, можно установить холодильный агрегат с теплообменником. Холодильники бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми. Причем вторая ступень отвечает и за увеличение производительности агрегата (увеличение производительности достигается путем последовательного включения), и для отделения легкой кипящей фракции.
Между ступенями холодильника проходит соединительный трубопровод, в который встроен температурный датчик. Это позволяет настраивать нужную температуру холодильника, а расход проходящего через каждую охлаждающую рубашку хладагента регулируется игольчатым вентилем. Выход холодильника снабжен пробковым и игольчатым вентилями. Пробковый вентиль выполняет функцию соединительного звена между выходом холодильника и емкостью, куда поступают продукты реакции. Емкость оснащена специальным краном для слива жидкости и датчиком уровня (данные о датчике передаются в персональный компьютер). Игольчатый вентиль нужен для отбора проб на выходе и для их анализа при рабочем давлении 10 МПа.
Система автоматического поддержания давления. Системой поддерживается давление в диапазоне от 0 до 5 МПа. Постоянная сила поддерживается автоматически, за счет частичного сброса газовой фракции (как правило, пары компонентов смеси или инертный газ) в атмосферу или счетчик газа (не входит в комплектацию).
Система автоматического контроля и защиты от превышения давления в установке. В устройство системы входят электронные преобразователи давления, которые установлены перед реактором и после него, а также предохранительные защитные клапаны механического типа. Клапаны настраиваются на 0,5 МПа выше, нежели рабочее давление в самой системе. Если срабатывают предохранительные клапаны, то парогазовые смеси сбрасываются в дренажную систему, выходное отверстие которой соединено, либо с емкостью для утилизации, либо с атмосферой. Все данные с электронных преобразователей передаются в ПК и идентифицируются на экране. Если заданные пороги превышены, то жидкости и газы автоматически прекращают попадать в установку, формирование их потоков осуществляется регуляторами расхода газа и насосами.
При необходимости в систему можно установить газово-жидкостный сепаратор низкого давления с автоматическим поддержанием заданного температурного режима в термостатирующей рубашке. Отведение газовой составляющей осуществляется под атмосферным давлением через газовую линию, а конденсируемая жидкость попадает в колбу-приемник. Для исследования парогазовой смеси, сбрасываемых жидкостей и газов, систему можно доукомплектовать газовым хроматографом.
Реакторная установка работает от электрической сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Максимальная потребляемая мощность — 1,5 кВт. Создание и хранение отчетов с выбранными оператором данными осуществляется компьютерной программой. Таким образом, в памяти установки можно хранить необходимую информацию о фактических температурах, давлениях и расходах во время экспериментов. Детальный контроль процесса также осуществляется компьютерной программой, которая фиксирует и заносит в архив все отклонения от поддерживаемых значений. Величину параметров и допустимые отклонения задает оператор. Исполнение реакторной установки не подразумевает под собой защиту от взрыва. Гарантия на продукцию — 12 месяцев.