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            微反應器技術介紹


            微反應器介紹:

            微反應器

            圖一. 微反應器

            對于大規?;瘜W品生產來說,單一的連續生產的工廠早已被證明是最經濟的。然而,一些醫藥和農業企業,由于其相對產量較低,并且大部分產品生命周期較短,為了節約資本投入一般都采用多功能性工廠。到目前為止,多用途意味著間歇性反應器,一個基于連續工藝技術的多功能工廠反而在精細化工和制藥行業的占有優勢。

            ? ?這種設備既具備大規?;ぎa業連續生產的效率,有滿足了精細化工領域所需的設備靈活性以及多功能性。在這里我們主要是研究目前現有的工藝中可以從連續生產工藝獲益多少,另外,也討論了連續性反應器要求。特別說明的是,微反應器十分符合相對產量較低的精細化工行業的要求。由于各有優勢,所以就出現了對連續生產與間歇生產的成本分析。

            微反應器是一種單元反應界面寬度為微米量級的微型化的化學反應系統,是90年代興起的微化工技術。它與微換熱技術、微混合技術經常一起使用。

            玻璃材料微反應器

            圖二.玻璃材質微反應器

            微反應器的優勢:

            (1)可以提升選擇性和安全性差的間歇工藝;

            (2)方便在線檢測, 產品質量可控;

            (3)工藝設置和規模的靈活性高, 方便工藝優化和放大;

            (4)可以與其它工藝技術如光化學、微波化學(或傳統批次工藝)和連

            續分離工藝有機集成或聯合使用;

            (5)處理好銜接技術后(如中間體預處理、溶劑切換和試劑兼容性等

            問題), 可以實現連續多步流動合成的復雜工藝。

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            微反應器的特點:

            l? 通道內流動為層流。

            l? 比表面積大,傳熱能力強,控溫容易。

            l? 分子擴散距離短,傳質快。

            l? 可實現“數增放大”,無放大效應。

            適用于:

            1. 強放熱反應;

            2. 快反應;

            3. 易燃易爆反應。

            微反應器在有機合成中的應用:

            作為微反應技術與化學合成的交叉學科, 不斷發展的流動化學技術已經實現了從早期的某些特定反應可行性概念的驗證到多步連續復雜合成的跨越. 尤其在藥物合成方面, 越來越多的知名國際制藥企業改變過去嚴加保密的策略而開始公開發展該技術。精細化工/制藥行業中30%的反應都可能受益于主要基于微反應器技的連續工藝。然而,經常存在的一個固相妨礙了這一技術作為一個用途解決方案廣泛應用。對于小規模生產,加快研發進度以及避放大規模生產出現問題是采用這一技術的主要驅動力,另一方面,對于大規模生產來說,采用一技術的主要動力在于增加產量并且確保安全,但是增加的產量所得必須以平衡用于開發新技術所增加的資本支出。

            傳統反應釜的優劣勢:

            優勢:靈活,應用范圍廣

            劣勢:不能適應反應具體要求, 反應效率低,反應時間分布寬, 溫度和濃度不均勻, 反應溫度控制困難,操作安全性差,輔助操作時間長。

            微通道反應器的優勢:

            微反應技術= 微型反應通道+ 連續流動

            優勢:適應反應具體要求, 反應效率高,模塊化,靈活、精確控制反應條件, 安全性高。?