Introduction
Le réacteur discontinu est le terme générique d'un type de récipient largement utilisé dans les industries chimiques. Ce nom est en quelque sorte une erreur, car les cuves de ce type sont utilisées pour toute une série d'opérations telles que la dissolution de solides, le mélange de produits, les réactions chimiques, la distillation discontinue, la cristallisation, l'extraction liquide/liquide et la polymérisation. Dans ce sujet, nous ne considérerons que le réacteur discontinu, puisque ce type de réacteur est utilisé pour la production de substances psychoactives.
Un réacteur discontinu typique se compose d'un réservoir de stockage avec un agitateur et un système de chauffage/refroidissement intégré. La taille de ces cuves peut varier de moins de 1 litre à plus de 15 000 litres. Ils sont généralement fabriqués en acier, en acier inoxydable, en acier revêtu de verre, en verre ou en alliage exotique. Les liquides et les solides sont généralement chargés par des raccords situés dans le couvercle supérieur du réacteur. Les vapeurs et les gaz sont également évacués par des raccords situés dans le couvercle ou par un condenseur. Les liquides sont généralement évacués par le bas. Les avantages du réacteur discontinu résident dans sa polyvalence. Une seule cuve peut effectuer une séquence d'opérations différentes sans qu'il soit nécessaire de rompre le confinement. Ceci est particulièrement utile lors du traitement de composés toxiques ou très puissants.
Les réacteurs discontinus sont utilisés pour la plupart des réactions effectuées dans un laboratoire. Les réactifs sont placés dans une éprouvette, un flacon ou un bécher. Ils sont mélangés, souvent chauffés pour que la réaction ait lieu, puis refroidis. Les produits sont versés et, si nécessaire, purifiés. Cette procédure est également appliquée dans l'industrie, la différence essentielle résidant dans la taille du réacteur et les quantités de réactifs.
Un réacteur discontinu typique se compose d'un réservoir de stockage avec un agitateur et un système de chauffage/refroidissement intégré. La taille de ces cuves peut varier de moins de 1 litre à plus de 15 000 litres. Ils sont généralement fabriqués en acier, en acier inoxydable, en acier revêtu de verre, en verre ou en alliage exotique. Les liquides et les solides sont généralement chargés par des raccords situés dans le couvercle supérieur du réacteur. Les vapeurs et les gaz sont également évacués par des raccords situés dans le couvercle ou par un condenseur. Les liquides sont généralement évacués par le bas. Les avantages du réacteur discontinu résident dans sa polyvalence. Une seule cuve peut effectuer une séquence d'opérations différentes sans qu'il soit nécessaire de rompre le confinement. Ceci est particulièrement utile lors du traitement de composés toxiques ou très puissants.
Les réacteurs discontinus sont utilisés pour la plupart des réactions effectuées dans un laboratoire. Les réactifs sont placés dans une éprouvette, un flacon ou un bécher. Ils sont mélangés, souvent chauffés pour que la réaction ait lieu, puis refroidis. Les produits sont versés et, si nécessaire, purifiés. Cette procédure est également appliquée dans l'industrie, la différence essentielle résidant dans la taille du réacteur et les quantités de réactifs.
Schéma d'un réacteur discontinu
Application à la fabrication de médicaments
Toute production de stupéfiants et de substances puissantes nécessite une synthèse. Pour de petits volumes, il suffit d'utiliser de petites cuves de réaction (en forme de poire ou de petits ballons à deux ou trois cols). Lors de l'augmentation de la production, le chimiste est confronté à un certain nombre de problèmes, tels que l'augmentation du volume de la masse réactionnelle, l'amélioration du transfert de chaleur et du mélange, le chargement/déchargement aisé des réactifs, le contrôle du mélange, etc. Tous ces problèmes sont résolus par la sélection et l'achat d'un réacteur discontinu approprié. Dans cette rubrique, j'ai essayé d'expliquer aussi simplement que possible de quel équipement il s'agit, comment l'utiliser, l'entretenir et choisir de l'acheter.
Composants d'un réacteur discontinu typique
Les réacteurs discontinus sont constitués de différentes parties qui remplissent différentes fonctions :Réservoir
La cuve est la partie principale du réacteur chimique, où toutes les réactions chimiques ont lieu. C'est l'endroit où tous les réactifs se rencontrent et se mélangent à d'autres types de réactifs pour produire le produit final.
Agitateur
Il s'agit de la partie du réacteur à agitation continue qui est responsable du stockage et du mélange homogène de tous les réactifs.
Il s'agit de la partie du réacteur à agitation continue qui est responsable du stockage et du mélange homogène de tous les réactifs.
Échangeur de chaleur
Vous dépendez de l'échangeur de chaleur pour fournir la chaleur ou le froid nécessaires aux réactions chimiques. L'un des problèmes les plus difficiles à résoudre lors de la mise à l'échelle est celui du contrôle de la température. Un bon contrôle de la température dans un réacteur discontinu doit tenir compte de deux facteurs. Premièrement, le régulateur de température doit être capable de maintenir la température du produit en vrac à la valeur souhaitée et de répondre aux changements de la charge de chauffage ou de refroidissement en temps opportun. Deuxièmement, la température de la paroi du réacteur doit être maintenue à des niveaux qui n'affectent pas le produit. Un système de chauffage et de refroidissement typique pour un réacteur discontinu conventionnel est illustré dans la figure ci-dessous. Le corps du réacteur est entouré d'une enveloppe extérieure dans laquelle circule un fluide caloporteur. Dans les grandes cuves, plusieurs points d'injection sont utilisés pour améliorer la distribution du fluide caloporteur à l'intérieur de l'enveloppe.
Vous dépendez de l'échangeur de chaleur pour fournir la chaleur ou le froid nécessaires aux réactions chimiques. L'un des problèmes les plus difficiles à résoudre lors de la mise à l'échelle est celui du contrôle de la température. Un bon contrôle de la température dans un réacteur discontinu doit tenir compte de deux facteurs. Premièrement, le régulateur de température doit être capable de maintenir la température du produit en vrac à la valeur souhaitée et de répondre aux changements de la charge de chauffage ou de refroidissement en temps opportun. Deuxièmement, la température de la paroi du réacteur doit être maintenue à des niveaux qui n'affectent pas le produit. Un système de chauffage et de refroidissement typique pour un réacteur discontinu conventionnel est illustré dans la figure ci-dessous. Le corps du réacteur est entouré d'une enveloppe extérieure dans laquelle circule un fluide caloporteur. Dans les grandes cuves, plusieurs points d'injection sont utilisés pour améliorer la distribution du fluide caloporteur à l'intérieur de l'enveloppe.
Tuyaux d'entrée et de sortie
Les tuyaux d'entrée servent à ajouter des réactifs dans la cuve, tandis que les tuyaux de sortie libèrent le produit final.
Les tuyaux d'entrée servent à ajouter des réactifs dans la cuve, tandis que les tuyaux de sortie libèrent le produit final.
Système de contrôle
Vous utiliserez le système de contrôle pour configurer, contrôler et surveiller la vitesse de rotation, la température et la durée des réactions dans les réacteurs chimiques.
Équipement supplémentaire
L'équipement supplémentaire se compose d'un condenseur à reflux, d'un entonnoir supplémentaire, d'adaptateurs, de tuyaux de gaz, d'un ballon collecteur, etc.
Vous utiliserez le système de contrôle pour configurer, contrôler et surveiller la vitesse de rotation, la température et la durée des réactions dans les réacteurs chimiques.
Équipement supplémentaire
L'équipement supplémentaire se compose d'un condenseur à reflux, d'un entonnoir supplémentaire, d'adaptateurs, de tuyaux de gaz, d'un ballon collecteur, etc.
Comment fonctionnent les réacteurs discontinus?
Première étape : phase de préparation
Vous commencerez l'ensemble du processus en préparant la machine et en l'installant conformément aux spécifications du produit. En outre, vous préparerez également tous les réactifs que vous souhaitez mélanger à l'aide du réacteur discontinu. Dès que vous aurez terminé le processus de préparation, vous introduirez tous les réactifs dans le réacteur par l'entrée et l'entonnoir supplémentaire (facultatif).
Deuxième étape : phase de mélange
Ici, l'agitateur entrera en action une fois que les réactifs auront pénétré dans la cuve du réacteur discontinu. En outre, l'échangeur de chaleur fournira la chaleur ou le froid nécessaire au processus de réaction, achevant ainsi la réaction. Le processus se poursuit, tous les facteurs restant constants, à mesure que les réactifs se mélangent et forment des mélanges homogènes. Cela prendra un temps considérable, qui varie généralement en fonction du type de réactifs.
Troisième étape :Libération du mélange de produits
Enfin, vous laisserez la machine libérer le mélange de produits dès que le processus de mélange sera terminé. Vous constaterez que la machine conserve les propriétés qu'elle avait lors du processus d'entrée et du processus de sortie.
Deuxième étape : phase de mélange
Ici, l'agitateur entrera en action une fois que les réactifs auront pénétré dans la cuve du réacteur discontinu. En outre, l'échangeur de chaleur fournira la chaleur ou le froid nécessaire au processus de réaction, achevant ainsi la réaction. Le processus se poursuit, tous les facteurs restant constants, à mesure que les réactifs se mélangent et forment des mélanges homogènes. Cela prendra un temps considérable, qui varie généralement en fonction du type de réactifs.
Troisième étape :Libération du mélange de produits
Enfin, vous laisserez la machine libérer le mélange de produits dès que le processus de mélange sera terminé. Vous constaterez que la machine conserve les propriétés qu'elle avait lors du processus d'entrée et du processus de sortie.
Vidéo Manuel
Quels sont les avantages de l'utilisation du réacteur discontinu ?
L'utilisation de ce réacteur présente un certain nombre d'avantages. Envoici quelques-uns.
- Facilité d'utilisation
Vous n'aurez aucun mal à contrôler et à faire fonctionner le réacteur chimique. Sa conception est simple et son système de contrôle est adapté aux besoins de l'utilisateur.
- Polyvalence
Vous pouvez également mélanger un large éventail de produits chimiques pour fabriquer différentes substances psychoactives.
- Niveaux de durabilité élevés
Vous utiliserez les réacteurs chimiques pendant très longtemps car ils sont très résistants. Laplupart d'entre eux sont dotés de matériaux très résistants à la traction qui peuvent supporter la pression des réactions chimiques.
- Contrôle adéquat des variables
Les réacteurs chimiques vous permettent également de contrôler parfaitement toutes les variables de la réaction. Ils vous permettent de mieux contrôler la pression et la température des réacteurs chimiques.
Comment entretenir un réacteur Batch
Vous devez entretenir régulièrement vos réacteurs chimiques pour vous assurer qu'ils fonctionnent correctement. Cela permettra d'augmenter la longévité ou la durée de vie ainsi que les performances des réacteurs chimiques. Vous pouvez entretenir les réacteurs chimiques en nettoyant correctement le système afin de vous débarrasser des résidus présents sur le dispositif. En outre, vous devrez lubrifier toutes les pièces mobiles des réacteurs chimiques pour éviter qu'elles ne soient endommagées. Vous devez également procéder à une inspection régulière de la machine afin d'identifier les pièces qui doivent être remplacées. Dans ce cas, vous devrez retirer et remplacer les pièces des réacteurs chimiques si le besoin s'en fait sentir. Il est important d'établir un calendrier approprié pour l'entretien des réacteurs chimiques. Vous pouvez utiliser un logiciel de prédiction qui surveillera les performances des réacteurs chimiques et vous informera de tout problème.
Quelles sont les spécifications à prendre en compte avant d'acheter un réacteur discontinu ?Il existe des variables opérationnelles particulières que vous devez prendre en compte lorsque vous choisissez des réacteurs chimiques. Voici les principales variables opérationnelles auxquelles vous accorderez une attention toute particulière. Vous ferez votre choix en examinant le type de réacteur chimique capable de répondre aux exigences de l'application.
Modèle de réacteur chimique
Vous devriez envisager d'utiliser les modèles de réacteurs chimiques les plus fiables de l'industrie. Dans ce cas, vousdevriez consulter d'autres fabricants de médicaments, qui vous recommanderont des modèles spécifiques qui fonctionnent bien.
Temps de séjour
Vous devez connaître le temps de séjour de certains réactifs dans les réacteurs chimiques. Cela vous aidera à acheter le réacteur chimique parfait, capable de supporter le temps de réaction entre différents réactifs. En général, les fabricants de médicaments utilisent des réacteurs en verre.
Volume ou capacité
La plupart des réacteurs chimiques sont très grands et peuvent contenir différents volumes de réactifs. Vous devez tenir compte de la quantité de réactifs que vous allez mélanger dans la réaction avant de faire votre choix.
Exigences en matière de pression et de température
Il s'agitici de prendre en compte les exigences de température maximale et minimale de votre synthèse.
Quels sont les facteurs qui influencent le coût des réacteurs chimiques ?
Dès que vous avez l'idée d'acheter un réacteur chimique, vous devez établir un budget approprié. Lors de l'établissement d'un budget pour des réacteurs chimiques, vous devez prendre en compte des facteurs spécifiques tels que
- La qualité des réacteurs chimiques. Plus la qualité des réacteurs chimiques est élevée, plus vous paierez cher pour les réacteurs chimiques.
- La capacité des réacteurs chimiques. Dans ce cas, vous paierez un prix plus élevé pour les réacteurs chimiques qui peuvent traiter des capacités ou des volumes plus importants.
En général, les réacteurs chimiques coûtent entre 500 et 250 000 dollars américains à l'achat.
Fournisseurs
Il existe de nombreuses entreprises qui produisent et vendent des réacteurs discontinus. Votre choix dépend de votre budget, du délai d'expédition et des règles d'importation. Voici quelques fournisseurs avec différentes gammes de prix pour un réacteur discontinu en verre de 100 litres. Lesprix sont valables pour le 02.2022.
Lab1st Scientific - https://www.lab1st.com
Shanghai Yuanhuai Industrial Co., Ltd - https://www.pharmasources.com
Lab Society - https://labsociety.com
Across International - https://www.acrossinternational.com
Nantong Purui Technical Instrument Co., Ltd - http://purui.sn-led.com/
Shanghai Yuanhuai Industrial Co., Ltd - https://www.pharmasources.com
Lab Society - https://labsociety.com
Across International - https://www.acrossinternational.com
Nantong Purui Technical Instrument Co., Ltd - http://purui.sn-led.com/
Last edited by a moderator:
