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与传统批量相比连续流微通道反应器优缺点

2023-08-31 09:43:33

微通道反应器具有比表面积大、传质传热效率高、安全性高、放大效应小等优点。与传统的批量反应相比,在反应放大和优化过程中具有更高的重现性和稳定性。性和效率。此外,微反应器热缓冲需求低,占地面积小,自动化程度高,大大节省了人力物力。

微通道反应器是一种经过验证、更安全、更高效、更耐用、更安全、高效、节省成本且可靠的替代化学处理的传统间歇设备。迈库弗洛微反应器具有显着节省空间、成本和时间,同时还提高纯度、增加产量并显着改善药品生产过程的质量、生产信心和经济性。

迈库弗洛微通道反应器具有独特的内部结构能够改善流体的混合、增强传质和传热,适用于多相反应以及高风险或恶劣条件下的反应高温、低温等条件。我们根据客户不同场景需求提供微通道反应器定制一站式服务,旨在缩短反应时间,减少溶剂浪费,提高选择性,提高产量和产品纯度,消除安全风险,减少环境污染,实现从实验室到无缝放大工业生产。

迈库弗洛连续流微通道反应器可以在各种不同的反应器类型和条件下进行反应,模块化系统组件灵活且易于使用,产品已涵盖常规有机合成、光化学、电化学等应用场景。微反应系统灵活能适应不断变化的研究需求;系统高效允许每个用户完成更多工作;提供一流的流量和温度控制精度确保结果的可重复性;系统可靠、使用方便,用户花时间考虑化学反应,而不是系统。将批量生产转为连续流程生产,能够更好解决爆炸、效率低、污染严重、能耗大的重大隐患。

微通道反应器优点

1.安全性高

微通道反应器具有高效混合、出色的热控制、危险反应的过程强化能够更安全的在极端反应条件的安全使用。微通道反应器拥有微米级的流道,当反应在流道中进行时,其传质传热都非常快,这就可以有效避免“飞温”现象,从而将反应控制在爆炸极限范围内稳定进行。即使出现问题,也仅仅是在单条流道中,不会因为局部流道的升温而导致链式反应和带来严重的后果。微通道反应器可以将苛刻的反应条件调整为普通反应条件,大大降低了风险。

2.生产力更高

微通道反应器持液量小,通过自动化或AI系统能够进行快速的反应工艺优化和筛选,缩短工艺开发时间。微通道反应器可以做到连续化生产,进料与出料同时进行,反应物的停留时间短,反应更加高效,对比釜式反应器的间歇式生产,微通道反应器的生产力更高。

3.体积小

结构紧凑,占用空间小,可以进行微型化设计,方便集成和组装,更小的物理占地面积,从而降低资本、运营和维护成本不同于釜式反应器的庞大罐体,微通道反应器是由多条流道进行连续化生产,其体积更小,在相同的生产力下,微通道反应器的占地面积只有釜式的1/10左右。

4.操作简单,更易实现自动化

不同于釜式工艺进料、搅拌、控温、出料等等繁杂的操作步骤,微通道反应器是连续化生产,设备启动后,除非需要检修,否则可以一直进行生产,在过程中,操作员只需要关注设备和产物是否正常即可,这样的简单操作方式,也更容易实现自动化。

5.放大简单

微通道反应器可以通过并联的方式来进行放大,比起釜式工艺的加大釜体体积的放大方式,要更加简单。

6. 对高危工艺的适用性更强

微通道反应器对高危工艺的适用性更强,一些原本釜式工艺无法完成的高危工艺,现在都可以用微通道反应器来尝试和实现。

7.改进的过程控制

微通道反应器更好的过程控制、更高的产品收率和纯度、更短的反应时间和更少的浪费,过程重现性好。

8.降低生产成本

微通道反应器能够提升产品品质更好、更一致的产品和工艺质量、减少安全投资、更高的单位生产力——更少的资本支出。

9.减少对环境的影响

微通道反应器缺点

1.固体物料参与难度大

微通道反应器因其流道细小,当有固体反应物或产物出现时,很容易造成堵塞,除非固体能溶解或者只有极少量,否则都无法用微通道反应器来进行。

2.粘稠度高的物料参与难度大

同上,当有粘稠度高的物料参与或生成时,也非常容易造成通道堵塞的情况,而且后期难以清理。

3. 工艺放大成本高

尽管微通道反应器的放大效应小,但目前大家都在用的常规的反应器,而且大多数釜式工艺都已经比较成熟,如果想用另一种工艺代替,就要重新进行工艺设计,必然要投入大量的精力和资金用于研究,这对企业来说将是一笔不小的费用。

制备难度较大,成本较高。

微通道反应器适用工艺范围

1.快速强放热吸热反应,涉及危险化学品或高温高压反应

2.需要快速均匀的混合,以达到均匀的浓度反应

3.涉及不稳定中间产物或一系列副反应的反应

4.需要精确控制反应工艺参数(如温度、压力、摩尔比、反应时间)的反应

5.工艺要求反应稳定、可重复

6.需要高摩尔收率的反应

7.要降低溶剂比例的反应

8.因扩增效应或批量大小限制而无法大规模生产的反应

9.严格控制光化学纯度的反应

10.需要更短反应时间和更低能耗的响应

11.批量生产转连续生产,解决了爆炸、效率低、污染严重、能耗高的重大隐患

12.微通道反应器可用于气液、液液、液固反应(对固体颗粒物粒径及浓度有一定限制条件)

13.微通道反应器适用于以上常规有机合成、电催化、光催化等化学反应过程

 


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