微反應(yīng)器的應(yīng)用研究發(fā)展4個階段
1階段,上世紀在90年代,大家開始設(shè)計和制造微反應(yīng)器的一些器件,并用它去嘗試一些常規(guī)的化學反應(yīng);
第2階段,微反應(yīng)器已經(jīng)相對成熟,商業(yè)化反應(yīng)器,開始投放市場,反應(yīng)和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開始做反應(yīng)器系統(tǒng)化的集成,包括前端、后端、在線的處理等;
第4階段,微化工反應(yīng)器廠家,人工智能化。當然,走到第四階段離不開一階段的工作,離不開第二階段的研究,更離不開第三階段的經(jīng)驗和教訓。
微反應(yīng)器連續(xù)合成化及應(yīng)用
加氫反應(yīng)占所有制藥反應(yīng)類型的約14%。普遍采用的加氫釜很危險,而采用均相加氫,廢物處理又比較難,目前開發(fā)的微填充床技術(shù)將會解決這個問題。把催化劑填充到相應(yīng)的管道固定中,跟微反應(yīng)器結(jié)合,料液和氫氣通過微反應(yīng)器和微填充床即可完成反應(yīng)。當然難點也很大。氣液固反應(yīng)是很難的,氣液在微反應(yīng)器中的流動,傳質(zhì)和反應(yīng)行為非常復雜。但催化劑只要不失活可以一直用,失活后需要開發(fā)再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開發(fā)過程也較為復雜,但是考慮到醫(yī)i藥行業(yè)的特點,對成本要求比較低,可以做的較快。
微通道反應(yīng)器是一種連續(xù)流動的管道式反應(yīng)器,包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應(yīng)器、控制器等。由于管道尺寸遠遠小于常規(guī)管式反應(yīng)器,是利用precise加工技術(shù)制造的特征尺寸在數(shù)百μm以下的微型設(shè)備,與傳統(tǒng)反應(yīng)器相比,具有傳質(zhì)傳熱效率較高、瞬間混合、返混幾率小,能更好地控制反應(yīng)溫度和停留時間等優(yōu)點,能夠解決工藝放大問題,具有良好的反應(yīng)安全性能。
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