连续结晶

结晶是从溶液中析出固体的过程,显而易见固体在溶液中的溶解度与确定结晶过程密切相关。溶液的过饱和度是工业结晶的主要推动力。

结晶是化学反应结束的后处理过程,如今企业为简化操作流程、降低运行成本、提高生产效率、增加安全性,已逐步使用微通道反应器、管式反应器等连续化反应设备来代替反应釜等间歇设备,而与此相配套的后续处理设备也在向连续化操作靠拢。

通过对结晶温度、停留时间、搅拌速度等参数的研究可发现:与传统间歇操作的结晶工艺相比连续结晶具装置利用率高、运行效率高、运行成本低、结晶时间短、操作简单、结晶率高等优点。因而在制药行业和化工行业越来越受到欢迎。

管式连续结晶反应器由倪雄伟教授团队经过多年研究,该反应器由平行管路连接而成,通过蠕动泵将原料液泵入管路系统,通过活塞和挡板将原料液进行旋涡式均匀混合,而且两个挡板之间形成一个约2cm长的小型反应釜,最小型号的管式连续结晶反应器总管长 7m,就相当于约350个反应釜连续串联,非常接近活塞流形式,从根本上解决了传质问题。并且所有管路均是夹套设置,可以自由连接或断开夹套连接口,灵活设置温区,精确控温。突破了传质传热受限,连续结晶工艺即可控制在动力学范围内,不仅大幅度降低了副反应的发生和副产物的生成,节省能源,还可以一步放大生产至工业级规模。

管式连续结晶工艺应用广泛,涉及多个领域和行业。精细化工及特殊化学品,食品及制药行业对工艺过程及产品质量要求尤为严格,因此,平台建设的主要任务是为以上行业开发新型的连续结晶工艺以及将传统的搅拌釜式结晶工艺连续化,并且为相关企业提供连续结晶产品及工艺研发服务,并进一步打造出“反应-结晶-过滤”连续化,自动化的整体解决方案,建立智慧工厂,实现智能生产。

大部分化学、化工、医药、农药、染料产品的生产都要经过结晶固化或者重结晶提纯的步骤,但是目前使用的搅拌釜反应器搅拌不均匀,传质传热受限,易造成产品晶型不稳定,多晶化,晶体尺寸不均一等问题,最终导致产品功能性偏离,折扣或丧失,而且从小试到工业化生产难于直接放大。连续结晶尤其是管式连续结晶近活塞流的传质形式,从根本上解决了传质传热受限问题,可以精确控制工艺过程,大幅度提高产品质量,而且可以一步放大生产。

连续结晶反应器独特的固体处理能力及成熟的连续结晶技术不但可以弥补其余80%的空缺,还可以与连续反应设备及更多的后续设备如连续过滤干燥,连续离心萃取等无缝连接,实现连续化,集成化,以及智能化生产。

管式结晶反应器的工艺优势

1. 反应器克服了传质/传热限制,减少反应原料的堆积,降低总反应时长,增强工艺可控性,高效处理气固浆原料

2.工艺参数易监测,结晶产品粒径均一,分散均匀,产品质量稳定,结晶时间短。

3.从实验室开发到工业级规模生产,工艺可快速放大

4.可移动,可扩展,既可以独立使用,又可以与其他连续流设备联合使用

5.可专门定制特殊温度、压力,抗腐蚀性要求的连续反应器和连续结晶仪

6.与客户共同开发创新工艺,优化生产过程

7.简单,高度创新,连续流工艺技术满足安全、高效、快速、经济的发展需求

管式结晶反应器的工艺应用

管式结晶反应器应用领域:生物燃料、日用化学品、燃料产品、颜料涂料、精细化工及特殊化学品、食品饮料加工、个人护理、制药、聚合物。

管式结晶反应器应用工艺:生物催化、催化反应、乳化剂分散、氢化反应、混合反应、有机化学、聚合反应、溶解萃取、结晶工艺