男女啪啪全过程免费看永久网,亚洲精品高清国产一线久久,,欧美人与ZOXXXX视频 http://www.dhtg.com.cn 山東特創新材料科技有限公司 Tue, 23 Jul 2024 05:47:21 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.6.2 http://www.dhtg.com.cn/wp-content/uploads/2023/09/cropped-2023090107493940-32x32.png 技術資訊 – 碳化硅微通道反應器-微通道反應器-微通道反應器廠家-連續流反應器-微反應器 http://www.dhtg.com.cn 32 32 連續流微化工技術推動了含氟化學品合成的可持續發展。 http://www.dhtg.com.cn/technology/2948.html http://www.dhtg.com.cn/technology/2948.html#respond Tue, 23 Jul 2024 05:45:21 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2948 摘要:精細化工行業的上游產業主要是基礎化工行業,包含無機化工原料和有機化工原料;中游包含化學中間體和化工制劑兩大細分領域,前者包含精細化學品和專用化學品,后者包含精細化學品制劑和專用化學品制劑;下游應用場景主要包含醫藥、農藥、染料和日化等應用市場。對于精細化工產品合成來說安全,綠色,高效,智能是可持續發展面臨的挑戰和難點,特別是國家應急管理部給出的18種危險化學化工工藝中典型的氧化反應,氟化反應,硝化反應,過氧化反應,重氮化,加氫反應為代表的行業現狀面臨著嚴峻挑戰,存在著效率低,安全隱患大等一些列問題。

這些類危險化工工藝的應用比較廣泛,跟活性高高含能化學品,與國防安全,生命醫藥和高端先進材料密切相關。那現在工藝落后,裝備龐大,管理不善,安全隱患嚴重,所以限制了它的可持續發展,繼續開發本質安全更高效的新技術,微化工技術被評價為可實現化工過程高效和安全的變革性技術。以微結構裝備為核心的化工系統,通過微米級的混合,分散尺度強化傳遞與反應過程,實現化學品的連續化生產,提高產物收率和選擇性,具有本質安全的屬性,是化工過程強化的重要方法。連續流反應器器是一種基于微流控技術的化學反應設備,其在精細化工領域的應用日益受到關注。連續流反應器器通過微尺度下的精確控制和高效傳熱傳質,為精細化工產品合成提供了高效、安全、環保的解決方案。本文將對連續流反應器在精細化工含氟產品方向的應用進行詳細介紹。國家安全監管總局公布的《重點監管危險化工工藝目錄(2013年完整版)》中,將氟化工藝作為典型工藝,對其工藝危險特點、重點監控工藝參數及安全控制要求作了重點介紹。氟化工藝是一個高?;どa工藝,存在劇毒、易燃易爆、設備腐蝕等安全隱患。氟化反應是一個放熱反應,一般都在較高溫度下進行氟化,反應劇烈,速度快,熱量變化較大。1.氟化工藝概述1.1氟化反應定義氟化是化合物的分子中引入氟原子的反應,涉及氟化反應的工藝過程為氟化工藝。氟化劑通常為氟氣、鹵族化合物、惰性元素氟化物、高價金屬氟化物、氟化氫、氟化鉀等。典型的氟化工藝有:

(1)直接氟化直接氟化是指氟氣與其他物質直接反應生成氟化物的反應。氟與有機化合物作用是強放熱反應,放出大量的熱可使反應物分子結構遭到破壞,甚至著火爆炸。為使反應緩和,常采取降低反應溫度,用惰性氣體(如氮氣、二氧化碳、氦氣等)稀釋氟氣,用惰性溶劑稀釋反應底物等措施,并采用導熱好的反應裝置。

(2)金屬氟化物或氟化氫氣體氟化直接氟化法目前在工業上已不普遍使用,而是改用高價金屬氟化物作氟化劑氟化。它的主要優點是,生成每個C-F鍵所釋放的熱量為192.6KJ/mol,遠比直接氟化放出的熱量要小,而后者是431.2KJ/mol,因而收率要高的多。實際應用的金屬氟化物有兩種,即AgF2和CoF3。進行氟化反應的過程是讓氟在升溫下通過裝有AgF和CoF2的床層使反應生成高價氟化物,然后將需要氟化的原料在150~300℃以蒸汽態與氮氣流一同通入反應器中。反應完成后,再通F2使CoF2再生。因此反應實際上是半連續的。(3)置換氟化置換氟化是一種廣泛采用的氟化方法,容易被置換的順序是I>Br>Cl。最常用的氟化劑是堿金屬氟化物,HF是一種相對來說不活潑的氟化劑,只能置換活潑鹵原子。1.2工藝危險特點(1)反應物料具有燃爆危險性;(2)氟化反應為強放熱反應,不及時排出反應熱量,易導致超溫超壓,引發設備爆炸事故;

(3)多數氟化劑具有強腐蝕性、劇毒,在生產、貯存、運輸、使用等過程中,容易因泄露、操作不當、誤接觸以及其他意外而造成危險。1.3重點監控工藝參數氟化反應釜內溫度、壓力;氟化反應釜內攪拌速率;氟化物流量;助劑流量;反應物的配料比;氟化物濃度。1.4安全控制的基本要求反應釜內溫度和壓力與反應進料、緊急冷卻系統的報警和聯鎖;攪拌的穩定控制系統;安全泄放系統;可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。1.5連續流反應器器的特點(1)微尺度環境:連續流反應器器的通道尺寸通常在微米級別,這使得反應物在極短的時間內完成混合和反應,大大提高了反應速率。(2)精確控制:通過精確控制反應物的流速、溫度和光照等條件,可以實現對反應過程的精確控制,從而得到高質量的產品。(3)高效傳熱傳質:連續流反應器器具有優異的傳熱傳質性能,能夠快速達到反應所需的溫度和濃度,提高了反應效率。

(4)安全性高:微尺度下的反應能夠減少副反應的發生,從而降低安全風險。2.1苯酚連續氟化現有氟化苯酚的工業生產工藝主要是采用對胺基苯酚鹽酸進行重氮化、再氟代的方法,采用這種方法生產時的產品收率低,產生大量廢水,污染嚴重,成本高;另外一種生產工藝是采用氯化硝基苯,經氯原子氟代反應,再將硝基還原成胺基,胺基重氮化水解成氟代苯酚,采用這種方法時需要經過多步反應,總收率低,同時過程中也會產生很多廢水。采用微通道反應器,以氟氣作為氟化試劑,在乙腈等溶劑中對苯酚進行氟化,只需要一步反應就能得到產物。碳化硅微通道反應器可用于氟化反應,能有效控制氟化反應放出的大量熱量,提高生產安全性。由于微通道反應器中停留的化學品量總是很少,即使各種危險化學品或工藝條件操作失控,危害程度也非常有限,因此微通道反應器可順利將氟化反應由間歇釜式工藝轉化為連續工藝,提高產品的選擇性。2.2連續流微通道反應合成2,2-二氟乙醇二氟乙醇是一種重要的脂肪族含氟有機合成中間體,可以參與多種有機合成反應中,廣泛用于生產殺蟲劑和除草劑等。目前二氟乙醇可以用以下方法制得第一種合成方法中以二氟乙酸或者二氟乙酸乙酯為原料,硼氫化鈉等作為還原劑;缺點是還原劑價格昂貴、產物分離困難、環境不友好等,不符合現代化化工要求。催化加氫還原法合成方法需要高壓反應設備,生產條件苛刻,缺點是有很大的安全隱患。堿性酯化合成方法反應步驟多、時間長,導致總收率降低。在連續流微通道反應器中,分子間擴散距離短,微通道的比表面積大,尺寸的微型化強化了設備的傳熱、傳質過程,無放大效應,所以微通道反應器代替傳統的反應釜生產2,2-二氟乙醇,可以克服傳統工藝中的缺點,比原有的傳統工藝耗時短,得到的產物純度高、雜質含量少。在生產過程中,由于傳統釜式自身存在的一些缺陷使得人工操作不便,且在反應過程中揮發的HF會對身體造成危害,而用微通道反應器在反應過程中操作簡便,更加環保。2.3連續流微通道反應合成2-氟代乙酰乙酸乙酯反應母液乙酰乙酸乙酯(48mg/min,20 mmoL)用高壓柱塞泵連續注入連續流反應器,硝酸銅3H2O(9.12mg/min,2.0 mmoL)和乙腈(50mL)溶液分別通過兩臺泵連續輸入反應器內部進行反應,反應溫度大約35~40℃。用氮氣吹掃容器,然后將用氮氣稀釋至10%v/v的氟以16mmoL/min的流速與母液完成氣液混合,緊接著進入SiC、PTFE材質微通道反應器進行反應,并用二氯甲烷萃取。GC分析,轉化率100%,收率78%。反應為氣液兩相反應。連續化的思路:2.4微通道中R23資源化轉化合成R14的連續工藝三氟甲烷(CHF3,R23)是二氟一氯甲烷及四氟乙烯生產過程中產生的一種不可避免的副產,而且CHF3是溫室效應第二高的溫室氣體,GWP值是CO2的14800倍,僅次于SF6。目前,三氟甲烷的處理方式主要是采用高溫焚燒(1200℃)進行,但是這樣的方法消耗大量的能源,不經濟。若能將三氟甲烷資源化利用將帶來巨大的經濟和能量效益。四氟化碳(R14)是目前微電子工業中用量最大的等離子蝕刻氣體,具有廣闊的發展潛力。目前工業上主要利用氫氟甲烷、氟氯甲烷、碳和氟氣直接氟化合成CF4,但該氟化反應劇烈放熱,難以控制,有爆炸的危險,并且對設備要求高,產物復雜,收率低等缺點。連續流微通道反應技術具有換熱效率和混合效率高、無放大效應、高度集成化、精確控制反應時間、安全性高、過程綠色環保等優點。氟氣氟化CHF3反應屬于強放熱反應,將微通道反應器與氟氣氟化CHF3工藝相結合,將反應的熱量及時轉移,反應條件溫和,副產物少,提高反應的轉化率和產物選擇性,同時能耗低,能夠自動連續化生產,也增強了反應的操作安全性。非氟氣氟化試劑2.5連續流微化工技術用非氟化氟化試劑合成含氟化學品

 

Thestartingmaterial(2.20g9mmol)in15mLofDCMwascooledto-20°C,thenEt2NSF3(2.47mL,18.7 mmol) was added. After1minutes, the cooling bath was removed, and the mixture was stirred overnight.NaHCO3solution was added slowly to the mixture andthemixture was extracted with dichloromethane (3X).Thecombined organicsweredriedwithNa2SO4and purified with flash chromatography (10percent ethyl ACETATE/HEXANE) to provide the difluoroester (1.81 g, 91percent).

 

DAST將醇轉化成為相應氟化物的反應一般情況下在非常溫和的條件下進行。通常在–78℃下加料來抑制最初的放熱過程,反應條件比較苛刻,此條件下的穩定性較差。微化工連續流技術完全可以密閉條件下-10℃下完成高效氟化過程。

 

3.結論微通道的比表面積大,尺寸的微型化強化了設備的傳熱、傳質過程,提高反應的轉化率和產物選擇性,可及時移出反應放出的熱量,反應條件溫和,且能夠自動連續化生產,提高了生產的安全性。

 

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微通道反應器推動硝化過程安全革新 http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2925.html http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2925.html#respond Wed, 10 Jul 2024 07:52:41 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2925 微通道反應器為硝化過程帶來根本性安全改進。

硝化反應主要涉及以下幾類:
1. 烷基硝化,制造硝基烷烴。這類反應屬于高溫自由基反應,通常以氣態進行。盡管有專利和文獻記載,但它們不是微反應硝化的典型例子;
2. 羥基、氨基、脲的硝化,生產硝酸酯等。這些反應極為活躍,速度快且放熱劇烈,非常適宜采用微通道反應技術;
3. 苯環、雜環的硝化。精細化工行業中有大量芳環硝化反應。由于芳環上電子云密度差異(如富電子、缺電子等),硝化反應活性各異。微通道反應器技術在芳環硝化中的應用較為復雜,必須針對不同底物和反應體系進行具體分析。
芳環硝化反應在微通道反應器中的應用需綜合考量多個因素,包括反應體系流動性、硝化底物活性、硫酸和硝酸濃度、脫水性等。硝化底物活性直接影響反應速度。硝化活性指數(NAI:nitration activity index)是基于硝化底物反應位點計算電子云密度,并結合經驗參數修正得出的數值,能夠相對準確地判斷硝化反應是否適合微通道反應技術。NAI值越低,硝化活性越強;反之,則越弱。當NAI>2.76時,硝化活性過低,底物在微反應器中硝化的可行性不高。通過對數十個一硝化和二硝化案例的NAI值計算及與實驗數據對比,表明微通道反應器技術在硝化反應中有廣泛應用潛力。

此外,某些硝化反應的原料或產物在反應體系中不溶,流動性差,因此不能使用微通道反應器技術。
微通道反應器技術已在硝化工藝的工業化生產中得到一定規模應用。例如,柴油十六烷值改進劑硝酸異辛酯的工業化生產,目前主要采用微通道反應器工藝。該工藝連續、自動化程度高,安全性明顯優于傳統釜式間歇工藝。同時,國內也有若干硝化工藝正在申報工業化生產過程中。

微通道反應器技術在硝化生產中的重要意義。

重要性:01 安全:在相同產能下,微通道反應器的持液體積僅是反應釜的1/1000,是管道反應器的1/10至1/100。即使反應失控,瞬間反應物料很少,風險低;
02 連續化:實現連續化、自動化生產,減少人工需求,符合產業升級改造趨勢;
03 工藝提升:借助微通道反應工藝再開發,可能提高收率、選擇性,增強環保水平。

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微反應器對比釜式反應的優勢 http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2873.html Thu, 27 Jun 2024 02:21:29 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2873 微反應器相較于傳統釜式反應器所具備的顯著優勢:

  1. 對反應溫度的精準調控:微反應設備以其極高的比表面積,實現了卓越的換熱效率。即便在反應過程中瞬間釋放大量熱量,微反應器亦能及時散熱,穩定反應溫度。相較之下,常規反應器在處理強烈放熱反應時,因換熱效率不足,局部過熱現象時有發生。局部過熱不僅會導致副產品的生成,影響產物的收率和選擇性,還可能在劇烈反應中引發沖料事故甚至爆炸。

2.?對反應時間的精準控制:在常規批次反應中,通常通過逐步加入反應物的方式來防止反應過于激烈。然而,這種方式可能導致部分物料的反應時間過長,進而使反應物、產物或中間態產物在反應條件下停留時間延長,從而產生副產品,降低反應收率。微反應器技術通過微管道實現連續流動反應,能夠精確控制物料在反應條件下的停留時間。一旦達到最佳反應時間,物料即可迅速傳遞至下一階段反應或終止反應,有效避免了因反應時間過長而產生的過多副產品。

3.?物料以精確比例瞬間均勻混合:對于那些要求嚴格反應物料配比的快速反應,若混合不充分,容易導致局部配比過量,進而產生副產品。這種現象在批次反應器中難以避免。微反應器的反應通道僅數十至數千微米,物料可依據配比精確快速地均勻混合,有效減少副產品的生成。
4.?結構確保安全:與間歇式反應釜不同,微反應器采取連續流動反應,因此在反應器中停留的化學品數量始終保持在較低水平。即使在失控的情況下,其潛在危害也非常有限。此外,微反應器卓越的換熱效率意味著即使反應突然釋放大量熱量,也能被迅速移除,確保反應溫度的穩定,降低了安全事故和質量事故的發生幾率。因此,微反應器能夠輕松應對嚴苛的工藝要求,實現安全高效的生產。
5.?無放大效應:在精細化工生產中,間歇式反應器常被使用。由于大生產設備與小試設備在傳熱傳質效率上的差異,小試工藝放大往往需要經過一段時間的摸索,通常的步驟為:小試-中試-大生產。采用微反應器技術進行生產時,工藝放大并非通過擴大微通道尺寸來實現,而是通過增加微通道的數量。因此,小試階段的最佳反應條件無需調整即可直接應用于生產,消除了傳統批次反應器放大的難題,顯著縮短了產品研發周期。

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微通道反應器安裝條件有哪些 http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2581.html Wed, 29 May 2024 03:16:07 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2581 微通道反應器主要用于強腐蝕、強放熱的化學反應,整個反應過程有一定危險性,因此,需要對安裝及工作環境、人員等進行一些要求,用于保障人員、設備、環境等的安全。
主要分為以下幾個方面:

  • 基礎設施

安裝環境符合安全、環保、通風、照明等基本要求,保持干燥、通風、無粉塵、無雜物。
有符合生產以及實驗條件且穩定供應的水源、氣源、電源。
電源:380V三相五線供電,功率20千瓦;200V3孔插座3個以上,功率2千瓦。
氣源:根據反應不同,氣體純度需要滿足實驗要求,如果需要使用高壓氣體,氣體壓力的穩定性也非常重要,壓力波動會影響實驗及生產結果,穩定的氣源對于保障安全性非常重要。

  • 場地空間

預留足夠的場地空間,方便設備的安裝和操作,以及后期日常使用過程中的拆卸清潔、檢修保養。
微通道反應器工作過程中,為了防止誤觸,布置時需要對人員動線進行規劃設計,非相關人員盡量不能接近設備,防止意外事故,提升整體安全性。
微通道反應器配套設備中的高低溫一體機運行時,會產生65分貝左右噪音,如果需要隔音隔離,需要提前考慮。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • 支撐固定

需要有穩定可靠的實驗臺或桌面來放置微通道反應器,在正式使用設備之前,一定要保證所有設備部件穩定,防止傾斜傾塌。
自動進料系統中的天平、計量泵、物料瓶,務必保證平穩放置,防止因為支撐不穩定導致的事故,保證安全。

  • 原料管理

實驗或生產原料應該來源于可靠的供應商,并且需要按照安全操作程序儲存和處理。
應該有專門的區域存放化學品,并且在儲存過程中需要注意避光、通風、防潮等因素。
所有原料都需要標識,包括名稱、批號、供應商、儲存位置等信息。這些信息可以幫助工作人員快速定位所需原料,也可以幫助追溯原料的來源和質量。
原料處理需要遵循一定的操作規程,比如按照要求稱量、混合、稀釋等。操作人員需要戴上適當的防護裝備,如手套、護目鏡、口罩等。

  • 消防措施

禁止吸煙、禁止使用明火。
預先設置滅火器、消防水帶等消防器材,以備急需。
定期對電源柜、電線、插排、插座等進行檢查和維護,避免由于老化或短路等原因引發火災。
對所有工作人員進行滅火培訓,一旦發生意外情況,保證及時準確地進行處理,切實保障人員、設備、公共財產安全。

  • 三廢排放

按照國家法律法規的規定進行排放,有健全的管理體系和流程,根據實際情況確定是否需要安裝凈化設施。
有完善的檢測體系,對廢氣、廢水和固體廢物進行監測,以保證達到排放標準,及時發現和解決問題,避免對環境造成污染。
通過微通道反應器的工藝優化,盡量降低三廢排放量。

  • 操作培訓

所有的工作人員一定根據操作手冊進行學習,一定要完成操作培訓,并且合格之后才能實際操作。
防止因為不了解、不明白、不熟練、引起的操作事故。
操作培訓包括但不限于生產實驗流程、化學反應情況、設備操作規程、安全事項、應急預案等一切跟安全生產實驗有關的培訓。

  • 設備標識

根據實際情況進行內部標識,利于溝通識別,防止誤操作引起的安全事故。
這些標識包括但不限于:場地功能區域標識、隔離標識、設備編號標識、安全警示標識,以及設備運行、檢修等標識。
通過標識提醒工作人員在操作過程中注意安全和防范風險。

  • 安全監測

對工藝流程、設備運行、環境參數、實驗數據等進行實時監測,及時發現和排除安全隱患。
進行實驗或生產前,請一定要評估風險,并明確規劃監測數據以及標準,保障人員、設備、公共財產安全。

  • 建立體系

對微通道反應器了解熟悉之后,將使用該設備的操作規程、安全制度、應急預案等,融入原有管理體系。
將微通道反應器跟原有生產實驗設備進行科學搭配,才能真正釋放生產力,也只有把該設備的使用規范融入到企業或實驗室管理體系之內,才能真正將連續流工藝落地。
以上這些都是為了在滿足國家法律法規的前提下,保障安全生產、安全實驗、精確產物,通過微通道反應器創造更大的科研價值跟生產利潤。
在安裝、調試、培訓、使用過程中,有任何問題,都可以與我司聯系,我們一定會認真負責地解決您的每一個問題。
其他未盡事項,也需要雙方共同注意跟防范,并且需要持續關注國家法律法規的更新變動,合法合規運營,保證人員、設備、公共財產、環境的安全。

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連續流微通道反應器的優勢 http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2657.html Fri, 24 May 2024 06:29:38 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2657 微通道反應器可以被看作是一個微型版本的連續反應器。由于其占地面積小,產量卻大,因此在時空產出方面具備天然優勢。
與傳統的釜式反應過程相比,連續流微反應技術的優點可以歸納如下:
①反應設備體積小,快速混合物料,傳質傳熱效果好,便于實現工藝強化;
2. 停留時間分布狹窄,系統反應迅速,工藝重復性佳,產品質量穩定。
3. 參數精確控制(如濃度、溫度、壓力等分布),便于實現自動控制;
幾乎沒有增益效應,可以迅速擴大;
在線材料數量有限,適用于非傳統反應條件(例如高溫高壓),工藝安全性高;
持續操作可以提高時間和空間效率,減少勞動量。數據顯示,采用連續流微反應技術,可以優化化學藥物合成反應中約18.5%的反應選擇性、收率、安全性和經濟性。[1]
目前常見的微通道反應器中,板式反應器比較常見。
板式反應器的設計靈感源自微通道換熱器。板式微通道反應器具備高效換熱和傳質效率等優點。此類型反應器在需要劇烈放熱、反應物或產物不穩定、對反應物比例要求嚴格、危險化學反應、高溫高壓反應等方面展現出優異表現。其最大特點在于雙面換熱:反應板兩側各有一個專門設計和加工的換熱板,其中布有換熱通道。這些通道的比表面積較大,換熱介質的流動方向與反應介質相反,從而實現高效換熱。

不同設備換熱能力對比

設備 比表面積m2/m3 換熱系數W/(m2.K) 體積換熱系數kW/(m3.K)
夾套換熱 2.5 400 1
內盤管換熱 10 1000 10
列管換熱器 400 500 200
板式換熱器 800 2000 1600
板式微通道反應器 2500 2000 5000

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連續流微反應技術在藥物合成中的應用 http://www.dhtg.com.cn/technology/2646.html Tue, 07 May 2024 02:31:50 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2646 基于微反應器的連續流微反應技術在化學制藥行業還是相對較新的概念,相比于傳統釜式合成方式,該反應技術具有傳質傳熱效率高、本質安全、過程重復性好、產品質量穩定、連續自動化操作和時空效率高等諸多優勢,其用于化學藥物合成中的研究越來越多。總體來說,化學藥物合成的工藝路線較長,各步反應間常存在體系兼容性、溶劑置換、分離純化和加料順序等方面的問題,造成各單步合成轉化之間的工藝銜接和耦合后處理步驟是“端-到-端”多步連續流微反應技術的難點和挑戰,亟待進一步發展。

1、藥物合成工藝現狀

藥物是廣大人民群眾防病治病、保護健康必不可少的重要物品,也是一種特殊商品?;瘜W制藥工業是集中度高、利潤率高、專利保護周密、競爭激烈的知識密集型高技術工業。當前,化學制藥工業仍主要采用傳統釜式生產方式,存在裝料、卸料等輔助操作時間長、工人勞動強度大、不易自主控制、傳質傳熱慢,易造成溫度、濃度不均勻,進而導致時空收率低和批次之間產品質量穩定性差等缺點,尤其處理高溫、高壓、強放熱反應和易燃、易爆、有毒、有害原料或中間體時,傳統釜式反應過程存在難以精確控制、安全隱患大等問題。由于原子經濟性和過程實用性等要求,工藝路線替代方法往往成本高昂且路線更長,因此開發安全高效和精確可控的新反應技術非常緊迫和意義重大。

?2、微反應技術對藥物合成的改進優化

微反應器的出現為解決上述問題創造了新的機會,為化學制藥新技術的開發提供了高效的平臺,成為了最近幾年興起的連續流微反應技術的重要組成部分。微反應器是重要的化工過程強化設備,設備尺寸小,物料擴散距離短,質量和熱量可實現快速傳遞和精準控制,反應轉化速率、選擇性得到顯著提高,反應體積微型化提高過程集成度,持液量小使過程本質安全。因其優異性能,微反應器在化學藥物合成領域受到越來越多的關注。相比于其他精細化學品的合成,化學制藥工業的特點有:
①藥物分子復雜,合成路線長,總收率較低;
②生產工藝復雜,需用原輔料繁多,而產量一般不大;
③產品質量要求嚴格;
④“三廢”(廢渣、廢氣和廢水)多,且成分復雜。
因此化學制藥工業亟需發展新的連續流微反應技術來實現過程強化,提高反應選擇性和收率,降低物耗能耗和最小化“三廢”排放,實現本質安全、高效節能和綠色無污染的可持續發展。與常規反應器相比,微尺度空間內的流動、混合和傳遞過程具有特殊性,深入認識其流動、混合和傳遞現象是實現微反應器優化設計、高效操控和反應過程開發的基礎。因此,自從微反應器出現以來,國內外許多科學家對其內部的流動形態、混合機理和傳熱傳質特性規律等進行了系統研究,發展了相應的理論和數學模型進行定量描述,為微反應器系統的開發和應用奠定了良好的工程學基礎。
連續流動方式時空效率高,盡管單個微反應器的反應體積很小,但通過采用連續流技術可使單位時間和單位體積的生產能力達到甚至超過釜式反應過程。目前,實驗室尺度反應系統可實現從μg級到kg級的藥物合成制備,而工業上采用多反應器數目并行放大方式可實現噸級的產量。相較于傳統的釜式反應過程,連續流微反應技術優勢可總結如下:
①反應設備尺寸小,物料混合快、傳質傳熱效率高,易實現過程強化;
②停留時間分布窄、系統響應迅速、過程重復性好,產品質量穩定;
③小試工藝可直接進行放大。精細化工行業中的反應器絕大多數是間歇式反應器。由于傳質、傳熱的不同,放大的流程一般都是實驗室驗證、小試、中試、工業化生產。而由于微反應器自身的優勢,小試的工藝條件可以直接進行放大,大大縮短了工藝開發的時間;
④精確控制反應溫度。得益于微反應器極大的換熱面積,反應過程中物料的溫度可以維持恒定。對于強放熱的反應,熱量也可以及時移除,避免了間歇釜式反應器傳質與傳熱局限造成的局部過熱現象,降低副反應發生的可行性;
⑤精確控制反應時間。在連續流動的微反應器中,通過對反應器的組裝與拆分,亦或是通過調節物料的流速,可以對反應時間(微反應器內即停留時間)進行精確控制,可以消除因為反應時間過長造成的副反應;
⑥精確控制物料配比。微反應器傳質系數比間歇反應器高幾個數量級,因此物料在接觸的瞬間即混合均勻,避免物料配比過量造成的副反應;
⑦安全可控。由于傳熱系數極高,即使反應突然釋放大量熱量,也可以在短時間內被移除,反應溫度在設定范圍內,最大程度地減少了發生安全事故的可能性。而且微反應器中物料量少,即使反應失控,危害程度有限。
⑧連續化操作,時空效率高,節省勞力。據統計,在化學藥物合成反應中大約有18.5%的反應工藝可以通過連續流微反應技術在選擇性、時空收率、安全性和經濟性等方面得到優化和提升。

?3、總結

通過微通道反應器開發的連續合成工藝可以實現工藝直接放大、精確控制反應溫度、精確控制反應時間、精確控制物料配比以及最大程度控制安全風險等優點,但是微通道反應設備初期投資相對要大,因此限制了其在工業化的推廣及應用。但是伴隨著國家對化工安全的控制越來越高,傳統的反應釜工藝很難滿足國家對化工安全的控制要求,通過微通道反應器開發的合成工藝必然會得到大力的推廣。

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管式反應器跟微通道反應器相比,各有什么優點跟缺點? http://www.dhtg.com.cn/technology/2618.html Sun, 28 Apr 2024 05:49:28 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2618 管式反應器和微通道反應器都是常見的化學反應器類型,它們各有優缺點,下面是對它們的比較:
一、管式反應器優點:
設計簡單,易于制造和操作,成本相對較低。通??梢蕴幚泶罅糠磻镔|,能夠滿足產量要求。
二、管式反應器缺點:
傳質效率低,反應速率慢。
熱量和質量傳遞難以控制,容易產生溫度或濃度梯度,不利于反應的穩定性和選擇性。
溫度和壓力的變化對反應的影響比較大,難以在高溫、高壓、強腐蝕等苛刻的反應環境下使用。

三、微通道反應器優點:
可以實現高通量的反應過程,反應速率較快,可以將苛刻的反應條件調整為普通反應條件,大大降低了風險。
熱量和質量傳遞效率高,反應的穩定性和選擇性較好。
結構緊湊,占用空間小,可以進行微型化設計,方便集成和組裝。碳化硅微通道反應器換熱速度快,抗腐蝕,性價比突出。
四、微通道反應器缺點:
制備難度較大,成本較高。
設計需要考慮微通道的紋理結構,不同的結構會對反應產生不同的影響,需要選擇專業的設備供應商。
微通道的堵塞問題需要考慮,需要設計合適的清洗和維護方法。
微通道反應器的設計、安裝、調試、生產,整體性強,對技術實力的要求更強。

總結:綜合來看,管式反應器適用于中小規模反應,成本相對較低,而微通道反應器則適用于高通量反應和微型化設計,可以實現高效、精準、可控的反應過程
兩者各有優劣,需要根據具體反應的要求和條件進行選擇。

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金屬微通道反應器有什么特點? http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2605.html Sat, 27 Apr 2024 00:44:42 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2605 金屬微通道反應器具有以下幾個特點:
耐高溫高壓:金屬材料具有較高的耐高溫性能和耐腐蝕性能,能夠在高溫高壓下進行反應。
可控性好:金屬微通道反應器的尺寸和結構可以被精確地控制和調整,從而可以更好地控制反應條件,獲得更高的反應選擇性和產率。

導熱性好:金屬材料具有較高的導熱性能,能夠快速地將熱量傳遞到反應物中,提高反應速率。
高強度:金屬材料具有較高的強度和剛性,能夠承受較大的壓力和力量,有利于提高反應器的耐用性和穩定性。
易于加工和制造:金屬材料可以通過加工和制造技術進行成型和加工,制造成復雜的微通道反應器結構。
綜上所述,金屬微通道反應器具有耐高溫高壓、可控性好、導熱性好、高強度和易于加工制造等特點,適用于各種復雜的化學反應和流程控制。
但是,最嚴重的問題在于金屬耐腐蝕性,對于微通道反應器本身通道尺寸就在毫米或微米級,
如果腐蝕量一年就在0.1mm左右這種后果一定是災難性的。

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微通道連續流反應器的應用場景有哪些? http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2600.html Fri, 26 Apr 2024 08:46:31 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2600 微通道連續流反應器是一種基于微納米技術的化學反應器,由于其具有高效、精密和可控的特點,已經在許多領域得到廣泛應用。下面列舉了一些典型的應用場景:

一、化學合成領域微通道連續流反應器可以用于有機合成、多步合成、有機光化學、金屬有機化學、聚合物合成等化學反應,可以實現高效、精密和可控的反應條件,從而得到高質量和高純度的產物。此外,微通道連續流反應器還可以用于微反應器網絡的構建,以實現高通量的化學合成。
、催化反應領域微通道連續流反應器可以用于各種催化反應,如催化劑的制備、氧化、還原、加氫、脫氫、氫化等反應。由于微通道的高比表面積和精密的反應條件控制,可以實現高效、高選擇性和高穩定性的催化反應。
、生物制藥領域微通道連續流反應器可以用于生物制藥的研發和生產。例如,可以通過微通道反應器對生物大分子進行修飾、合成、純化和檢測,從而得到高質量和高產量的生物制品。此外,微通道連續流反應器還可以用于生物反應器的縮小和微型化,從而實現高通量的高通量生物反應器。
、化學分析領域微通道連續流反應器可以用于化學分析和檢測。例如,可以通過微通道反應器對樣品進行前處理、反應和檢測,從而實現高通量、高靈敏度和高精度的化學分析。
、能源領域微通道連續流反應器可以用于能源轉化和儲存。例如,可以通過微通道反應器實現催化制氫、氧化還原反應等反應,從而實現能源的高效轉化和儲存。
、環境保護領域微通道連續流反應器可以用于環境污染物的降解和治理。例如,可以通過微通道反應器對廢水和廢氣中的污染物進行處理和分解,從而實現高效、低能耗和低污染的環境治理??偟膩碚f,微通道連續流反應器是一種非常重要的化學反應器,具有廣泛的應用性。

 

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微通道設備清洗的標準是怎樣的?是否每次實驗后都要清洗? http://www.dhtg.com.cn/technology/basic/2583.html Thu, 25 Apr 2024 01:28:11 +0000 http://www.dhtg.com.cn/?p=2583 設備清洗,需要根據當前實驗的反應物料情況,選擇合適的溶劑進行清洗,且要考慮下一個實驗的物料情況,確定清洗的徹底程度,如果反應器中殘留物會影響下一次實驗的摩爾配比,需要進行徹底清洗。

 

在清洗中為了保證反應器內沒有雜質,用溶劑清洗后,可以次日再清洗,通過連續清洗,將反應器通道各位置都處理干凈。

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