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【原创】普渡机械微反应器连续流技术:提供从研发、小试到工业化生产的规模化系列产品,可实现液液、气液、气液固、液固等反应类型

  •   来源:信销传媒
  • 时间:2023-05-23
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核心提示:作者:董董连续流微反应技术的迅速发展,很大程度上为制药、精细化工行业带来了革命性的冲击。近年来,安全事故时有发生,国家和

作者:董董

 


连续流微反应技术的迅速发展,很大程度上为制药、精细化工行业带来了革命性的冲击。

 

近年来,安全事故时有发生,国家和地方出台了一系列政策加强对原料药、精细化工反应中涉及危险化工工艺的监管力度,并引导企业使用新型工艺技术提高化工生产的安全、环保水平和亩均经济效益。

 

 

在国外,微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用,在国内应用的相对较少。”普度机械总经理韦广海表示:“近年来,连续流微反应技术应用热度居高不下,国内企业对此技术的需求不断涌现。” 

 

基于此,普渡机械推出了微反应器连续流技术,以满足国内药企对微反应器的需求,解决传统釜式反应面临的危害性风险较大、三废污染严重、产品收率难以控制、研发周期长、生产效率低等问题。

 

对于微反应器连续流技术的设计,普渡机械有自己的“过人之处”。

 

01

提供从研发、小试、中试到工业化生产的规模化微通道反应器系列产品,最大年产能可达5000吨

 

据悉,普渡机械微通道反应器系列产品是从研发、小试、中试到工业化生产的全流程系统工程,拥有从原材料到最终制成品的全过程生产装配线。

 

 

普渡机械微反应器连续流技术的所有设计均基于CAE 模拟仿制设计。前期,普渡机械会根据反应类型来计算换热系数,包括流阻、流速以及根据物料的粘度做全流程建模分析,致力于在工业化实验过程中把风险降低到最低。

 

此外,由于在反应过程中是高温高压,且大多物料具有很强的腐蚀性,所以密封在行业中是一个具大的挑战。普渡机械采用最先进的高温扩散焊接技术工艺、采用镜面密封,一次性解决了因密封圈在反应过程中形变、裂变或腐蚀而产生的泄露风险。同时,在应用过程中也可以实现良好的热循环阻力降低。

 

设备型号方面,普渡机械产品能覆盖8 ml~280 ml的持液量;产能方面,可帮助药企实现年产能20~5000吨;反应条件方面,反应温度可覆盖-75~200℃,承压最高可达10MPA。目前,普渡机械在湖北的规模化工业设备已经帮助药企实现了最大产能——年产5000吨

 

02

可实现液液、气液、气液固、液固等反应类型,在安全、环保、节能、效率、成本等方面占据优势

 

鉴于反应器需要根据反映的类型搭配不同的模组,比如,低温反应前面要装预冷模块,多股物料要装混合反应,最终才会汇总到微反应器系统中,并非单单一个微通道就能解决所有问题。普渡机械配备了微通道混合器、微通道换热器、微通道反应器,氢化反应装置,管式反应器等产品。使结构类型适用范围更广,可实现液液、气液、气液固、液固等反应类型,适用于加氢、硝化、氯化、重氮化、氧化、丁基锂、氟化等多种反应。

  

在设备搭配方面,普渡机械产品可根据腐蚀性的强度,搭配不同的材质,比如哈氏合金、TA10、Zr、碳化硅、蒙乃尔合金等,耐化学腐蚀性能优秀。且多种材质反应器可分开单独使用,也可以多组串联或并联使用,操作方式灵活。

 

在安全方面,由于微通道反应器通道在线体积小,尺寸通常在微米到毫米之间,使持液量较小,所以在反应过程中可以实现本质安全。并且,普渡机械微反应器连续流技术精准控温、换热均衡稳定的特点可使反应热量及时通过反应器移走,有效避免了反应过程中的热量积累,保障安全性。以液液反应中的硝化反应为例,针对其放热剧烈的特点,微反应能够较好的移除反应过程中的热量,提高生产安全性。避免因传统反应釜温度不能及时移除,而造成的爆炸、火灾等事故。

 

在环保方面,普渡机械微反应器连续流技术可实现“反应+分离”全连续,起码可节省30%~40%的三废处理成本。以气液反应中的氯化反应为例,氯气属于剧毒气体,危害性大。而连续流可以实现全密闭操作,单位时间内气体量少,在工艺参数、安全环保上均能起到本质的改善作用。据悉,相比传统的反应釜反应器,普渡机械微通道反应器可以将收率提高约10%

 

在节能方面,普渡机械微反应器连续流技术采用双面换热、精准控温、边反应边混合,传热性能更好。在客户应用过程中,可将丁基锂反应的温度从-70 度直接降到- 40度,极大程度节约运行能耗。

 

在效率方面,由于使用连续制造,连续监测,所以普渡机械微反应器连续流技术能够提供更多数据,将实验研发周期显著缩短。

在成本方面,由于普渡机械所有设备均采用模块化结构,可自由搭配,所以在使用过程中,若产能未达到预期,则可以通过增加板的数量实现无缝放大。也就是说,运用P1~p4反应规模化,完全能够实现生产无放大效应,易于工业化实现,节省从实验室研发到工业过程的时间和成本,投资回报更快。

 

 

......


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