화학 반응기 전자기 가열은 전파나 자기장을 사용하여 반응기 내의 물질이나 유체를 가열하는 기술입니다. 유도 히터 발열체가 직접 발열체가 되도록 발열체 주변에 코일을 연결합니다. 가열운전 시 코일이 자력을 발생시켜 발열체를 절단하여 발열체가 됩니다. 코일 자체는 열을 발생시키지 않습니다. 이 방법은 예열 시간을 효과적으로 단축하고, 화학 반응의 효율성, 선택성 및 안전성을 향상시키며, 산업 공정의 에너지 및 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다. 반응기의 주파수, 모드 및 재질에 따라 다양한 유형의 전자기 가열이 있습니다.
전자기 가열 화학 반응기의 주요 장점은 다음과 같습니다.
- 균일 가열: 전자기 가열은 내부에서 가열되기 때문에 반응기 내부의 균일한 온도 분포를 보장하고 기존 가열 방법에서 발생할 수 있는 핫스팟 및 불균일한 가열 영역을 피할 수 있습니다.
- 고효율 및 에너지 절약: 전자기 가열 반응기의 가열 속도는 기존 가열 방식보다 빠르며 열효율도 높아 에너지 및 운영 비용을 절약할 수 있습니다.
- 정확한 제어: 전자기 가열 반응기의 가열 시스템은 정밀한 온도 제어가 가능하며 이는 정밀한 온도 제어가 필요한 화학 반응 및 공정에 매우 중요한 이점입니다.
- 유지 보수 비용 절감: 전자기 가열 반응기의 가열 시스템은 반응기 외부에 위치하여 반응물과 직접 접촉하지 않으므로 기존 내부 가열 시스템에 비해 청소 및 유지 관리가 편리하고, 장비 손상 및 수리 비용도 절감됩니다.
다른 난방 방법과 비교:
- 유도 가열: 이 유형은 전자석과 전자 발진기를 사용하여 전자석을 통과하는 고주파 교류를 생성합니다. 빠르게 교류하는 자기장은 반응기 또는 가열될 물질 내부에 와전류라고 불리는 전류를 유도합니다. 와전류는 재료의 저항을 통해 흐르고 줄열에 의해 가열됩니다. 유도 가열은 스테인레스 스틸 반응기와 같이 우수한 전기 전도체인 금속 및 기타 재료를 가열하는 데 적합합니다.
- 유전 가열: 이 유형은 무선 주파수 발진기에 연결된 일종의 커패시터를 형성하는 두 개의 금속판(전극)을 사용합니다. 가열할 물질이나 유체를 전극 사이에 놓고 다양한 고주파 전자기장이 적용됩니다. 열은 열악한 전도성으로 인해 재료에서 발생하는 전기 손실로 인해 발생합니다. 유전 가열은 고무, 플라스틱, 물과 같이 전기 전도율이 낮은 물질이나 유체를 가열하는 데 적합합니다.
- 전자레인지 가열: 마이크로파 복사를 이용하여 물과 같이 극성 분자를 가지고 있는 물질이나 유체를 가열하는 방식입니다. 마이크로파 복사는 극성 분자를 빠르게 회전시켜 마찰과 충돌로 인해 열을 발생시킵니다. 마이크로파 가열은 유전체 촉매 또는 촉매 지지체를 선택적으로 가열하는 데 사용할 수 있으며 기존 및 비전통적 화학 반응을 가속화하고 촉진할 수 있습니다.