Bevezetés
A szakaszos reaktor a vegyiparban széles körben használt edénytípus gyűjtőneve. Az elnevezés némileg félrevezető, mivel az ilyen típusú edényeket számos technológiai művelethez használják, például szilárd anyagok oldásához, termékkeveréshez, kémiai reakciókhoz, szakaszos desztillációhoz, kristályosításhoz, folyadék/folyadék extrakcióhoz és polimerizációhoz. Ebben a témában csak a szakaszos reaktorral foglalkozunk, mivel ezt a reaktortípust pszichoaktív anyagok előállítására használják.
Egy tipikus szakaszos reaktor egy keverővel és beépített fűtő/hűtő rendszerrel ellátott tárolótartályból áll. Ezek a tartályok mérete az 1 liternél kisebbtől a 15 000 liternél nagyobbig terjedhet. Általában acélból, rozsdamentes acélból, üveggel bélelt acélból, üvegből vagy egzotikus ötvözetből készülnek. A folyadékok és szilárd anyagok feltöltése általában a reaktor felső fedelén lévő csatlakozásokon keresztül történik. A gőzök és gázok szintén a tetején lévő csatlakozásokon vagy egy kondenzátoron keresztül távoznak. A folyadékok általában az alján keresztül távoznak. A szakaszos reaktor előnyei a sokoldalúságában rejlenek. Egyetlen edényben különböző műveletek sorozatát lehet elvégezni anélkül, hogy a konténmentet meg kellene bontani. Ez különösen hasznos mérgező vagy nagy hatású vegyületek feldolgozásakor.
A laboratóriumban végzett reakciók többségénél szakaszos reaktorokat használnak. A reaktánsokat kémcsőbe, lombikba vagy főzőpohárba helyezik. Összekeverik őket, gyakran felmelegítik a reakció lejátszódásához, majd lehűtik. A termékeket kiöntik, és ha szükséges, tisztítják. Ezt az eljárást az iparban is végzik, a fő különbség a reaktor méretében és a reaktánsok mennyiségében van.
Egy tipikus szakaszos reaktor egy keverővel és beépített fűtő/hűtő rendszerrel ellátott tárolótartályból áll. Ezek a tartályok mérete az 1 liternél kisebbtől a 15 000 liternél nagyobbig terjedhet. Általában acélból, rozsdamentes acélból, üveggel bélelt acélból, üvegből vagy egzotikus ötvözetből készülnek. A folyadékok és szilárd anyagok feltöltése általában a reaktor felső fedelén lévő csatlakozásokon keresztül történik. A gőzök és gázok szintén a tetején lévő csatlakozásokon vagy egy kondenzátoron keresztül távoznak. A folyadékok általában az alján keresztül távoznak. A szakaszos reaktor előnyei a sokoldalúságában rejlenek. Egyetlen edényben különböző műveletek sorozatát lehet elvégezni anélkül, hogy a konténmentet meg kellene bontani. Ez különösen hasznos mérgező vagy nagy hatású vegyületek feldolgozásakor.
A laboratóriumban végzett reakciók többségénél szakaszos reaktorokat használnak. A reaktánsokat kémcsőbe, lombikba vagy főzőpohárba helyezik. Összekeverik őket, gyakran felmelegítik a reakció lejátszódásához, majd lehűtik. A termékeket kiöntik, és ha szükséges, tisztítják. Ezt az eljárást az iparban is végzik, a fő különbség a reaktor méretében és a reaktánsok mennyiségében van.
A szakaszos reaktorok sémái
Alkalmazás a gyógyszergyártásban
A kábító hatású és hatásos anyagok előállításához szintézisre van szükség. Kis mennyiségek esetén elegendő kis reakcióedényeket (körte alakú vagy kis két/háromnyakú lombikokat) használni. A termelés méretnövelésekor a vegyész számos problémával szembesül, mint például a reakciótömeg térfogatának növelése, a hőátadás és a keverés javítása, a reagensek kényelmes be- és kirakodása, a keverés szabályozása stb. Mindezek a problémák megoldhatók egy megfelelő Batch-reaktor kiválasztásával és beszerzésével. Ebben a témában megpróbáltam a lehető legegyszerűbben elmagyarázni, hogy milyen berendezésről van szó, hogyan kell használni, karbantartani és választani a vásárláshoz.
A tipikus szakaszos reaktor összetevői
A szakaszos reaktorok különböző részekből állnak, amelyek különböző funkciókat látnak el:Tartály
A tartály a kémiai reaktor fő része, ahol az összes kémiai reakció lezajlik. Ez az ahely, ahol az összes reaktáns találkozik és keveredik más típusú reaktánsokkal a végtermék előállítása érdekében.
Keverő
Ez a folyamatos kevert tartályos reaktornak az a része, amely az összes reaktáns tárolásáért és homogén keveréséért felelős.
Ez a folyamatos kevert tartályos reaktornak az a része, amely az összes reaktáns tárolásáért és homogén keveréséért felelős.
Hőcserélő
A hőcserélőtől függ, hogy a kémiai reakciók lejátszódásához szükséges hőt vagy hűtést biztosítja. A méretnövelés egyik legmegoldhatatlanabb problémája a hőmérsékletszabályozás. Egy szakaszos reaktorban a jó hőmérséklet-szabályozásnak két tényezőt kell figyelembe vennie. Először is, a hőmérséklet-szabályozónak képesnek kell lennie arra, hogy az ömlesztett termék hőmérsékletét a kívánt értéken tartsa, és időben reagáljon a fűtési vagy hűtési terhelés változásaira. Másodszor, a reaktor falhőmérsékletét olyan szinten kell tartani, amely nem befolyásolja hátrányosan a terméket. Egy hagyományos szakaszos reaktor tipikus fűtési és hűtési rendszere az alábbi ábrán látható. A reaktortestet egy külső köpeny veszi körül, amelyen keresztül hőátadó folyadék kering. Nagyobb edényeknél több befecskendezési pontot használnak a hőátadó folyadéknak a köpenyen belüli jobb eloszlása érdekében.
A hőcserélőtől függ, hogy a kémiai reakciók lejátszódásához szükséges hőt vagy hűtést biztosítja. A méretnövelés egyik legmegoldhatatlanabb problémája a hőmérsékletszabályozás. Egy szakaszos reaktorban a jó hőmérséklet-szabályozásnak két tényezőt kell figyelembe vennie. Először is, a hőmérséklet-szabályozónak képesnek kell lennie arra, hogy az ömlesztett termék hőmérsékletét a kívánt értéken tartsa, és időben reagáljon a fűtési vagy hűtési terhelés változásaira. Másodszor, a reaktor falhőmérsékletét olyan szinten kell tartani, amely nem befolyásolja hátrányosan a terméket. Egy hagyományos szakaszos reaktor tipikus fűtési és hűtési rendszere az alábbi ábrán látható. A reaktortestet egy külső köpeny veszi körül, amelyen keresztül hőátadó folyadék kering. Nagyobb edényeknél több befecskendezési pontot használnak a hőátadó folyadéknak a köpenyen belüli jobb eloszlása érdekében.
Bemeneti és kimeneti csövek
A bemeneti csöveket arra használja, hogy további reaktánsokat adagoljon a tartályba, míg a kimeneti csövek a végterméket bocsátják ki.
A bemeneti csöveket arra használja, hogy további reaktánsokat adagoljon a tartályba, míg a kimeneti csövek a végterméket bocsátják ki.
Vezérlőrendszer
A vezérlőrendszert a kémiai reaktorokban zajló reakciók forgási sebességének, hőmérsékletének, idejének beállítására, szabályozására és ellenőrzésére fogja használni.
Kiegészítő berendezések
A kiegészítő berendezések közé tartozik egy reflux kondenzátor, további tölcsér, adapterek, gázcsövek, gyűjtőlombik stb.
A vezérlőrendszert a kémiai reaktorokban zajló reakciók forgási sebességének, hőmérsékletének, idejének beállítására, szabályozására és ellenőrzésére fogja használni.
Kiegészítő berendezések
A kiegészítő berendezések közé tartozik egy reflux kondenzátor, további tölcsér, adapterek, gázcsövek, gyűjtőlombik stb.
Hogyan működnek a szakaszos reaktorok
Első lépés: Előkészítési szakasz
Az egész folyamatot a gép előkészítésével és a termék specifikációjának megfelelő beállításával kezdi. Ezen kívül előkészíti az összes olyan reaktánst is, amelyet a szakaszos reaktorral szeretne összekeverni. Amint befejezte az előkészítési folyamatot, az összes reaktánst a beömlőnyíláson és a kiegészítő tölcséren keresztül (opcionális) a reaktorba juttatja.
Második lépés: Keverési szakasz
Itt a keverő működésbe lép, amint a reaktánsok belépnek a szakaszos reaktor tartályába. Ettől eltekintve a hőcserélő biztosítja a szükséges hőt vagy hűtést, amelyet a reakciófolyamat megkövetel, befejezve a reakciót. A folyamat úgy folytatódik, hogy minden tényező állandó marad, ahogy a reaktánsok összekeverednek és homogén keveréket alkotnak. Ez jelentős időt vesz igénybe, ami általában a reaktánsok típusától függően változik.
Harmadik lépés:A termékkeverék felszabadítása
Végül, amint a keverési folyamat befejeződött, hagyja, hogy a gép felszabadítsa a termékkeveréket. Meg fogja állapítani, hogy a gép megtartja azokat a tulajdonságokat, amelyekkel a bemeneti és a kimeneti folyamat során is rendelkezett.
Második lépés: Keverési szakasz
Itt a keverő működésbe lép, amint a reaktánsok belépnek a szakaszos reaktor tartályába. Ettől eltekintve a hőcserélő biztosítja a szükséges hőt vagy hűtést, amelyet a reakciófolyamat megkövetel, befejezve a reakciót. A folyamat úgy folytatódik, hogy minden tényező állandó marad, ahogy a reaktánsok összekeverednek és homogén keveréket alkotnak. Ez jelentős időt vesz igénybe, ami általában a reaktánsok típusától függően változik.
Harmadik lépés:A termékkeverék felszabadítása
Végül, amint a keverési folyamat befejeződött, hagyja, hogy a gép felszabadítsa a termékkeveréket. Meg fogja állapítani, hogy a gép megtartja azokat a tulajdonságokat, amelyekkel a bemeneti és a kimeneti folyamat során is rendelkezett.
Video Kézikönyv
Milyen előnyökkel jár a szakaszos reaktor használata?
Elég sok előnye van, amit élvezni fog a használatával. Íme néhány a Batch-reaktor használatának előnyei közül.
- Könnyen használható
Könnyű dolga lesz, amikor a kémiai reaktor vezérléséről és működtetéséről van szó. Egyszerű kialakítással és a felhasználói igényekhez barátságos vezérlőrendszerrel rendelkezik.
- Sokoldalú
Vegyszerek széles skáláját keverheti össze különböző pszichoaktív anyagok előállításához.
- Magas tartóssági szintek
A kémiai reaktorokat is nagyon hosszú ideig fogja használni, mivel rendkívül tartósak. A legtöbbjüknagyon nagy szakítószilárdságú anyagokkal rendelkezik, amelyek ellenállnak a kémiai reakciókból származó nyomásnak.
- A változók megfelelő ellenőrzése
A kémiai reaktoroknak köszönhetően az összes reakcióváltozót is tökéletesen ellenőrizheti. Ez lehetővé teszi, hogy jobban szabályozza a kémiai reaktorok nyomását és hőmérsékletét.
Hogyan kell karbantartani egy szakaszos reaktort
A kémiai reaktorokat rendszeresen karbantartania kell, hogy megfelelő működési feltételek között legyenek. Ez segít a kémiai reaktorok élettartamának vagy élettartamának, valamint teljesítményének növelésében. A kémiai reaktorokat a rendszer megfelelő tisztításával karbantarthatja, hogy megszabaduljon az eszközön lévő maradványoktól. Ettől eltekintve a kémiai reaktorok összes mozgó alkatrészét kenje be a sérülések megelőzése érdekében. Rendszeres ellenőrzést is kell végeznie a gépen, hogy azonosítsa a cserét igénylő alkatrészeket. Ebben az esetben szükség esetén el kell távolítania és ki kell cserélnie a kémiai reaktorok alkatrészeit. Fontos, hogy a kémiai reaktorok megfelelő karbantartásához megfelelő ütemtervvel rendelkezzen. Használhat egy előrejelző szoftvert, amely figyelemmel kíséri a kémiai reaktorok teljesítményét, és tájékoztatja Önt az esetleges problémákról.
Milyen specifikációkat nézzen meg, mielőtt megvásárolja a szakaszos reaktort?Vannak bizonyos működési változók, amelyeket a kémiai reaktorok kiválasztásakor meg kell vizsgálnia. Itt vannak a főbb működési változók, amelyekre nagyon nagy figyelmet kell fordítania. A választást úgy fogja megtenni, hogy megnézi, milyen típusú kémiai reaktorok képesek kezelni az alkalmazási követelményeket.
A kémiai reaktor modellje
Meg kell fontolnia a kémiai reaktorok legmegbízhatóbb modelljeinek használatát az iparágban. Ebben az esetben konzultáljon a gyógyszergyártó kollégákkal, akik konkrét, jól működő modelleket ajánlanak Önnek.
Tartózkodási idő
Ismernie kell azt az időtartamot, amelyet az egyes reaktánsok a kémiai reaktorokban tartózkodnak. Ez segít a tökéletes kémiai reaktor megvásárlásában, amely képes elviselni a különböző reaktánsok közötti reakcióidőt. Általában a gyógyszergyártás üvegreaktorokat használ.
Térfogat vagy kapacitás
A legtöbb kémiai reaktor nagyon nagy méretű, és különböző mennyiségű reaktánsok befogadására alkalmas. Aválasztás előtt figyelembe veszi a reakcióban keverni kívánt reaktánsok mennyiségét.
Nyomás- és hőmérsékletkövetelmények
Itt figyelembe veszi a szintézis maximális és minimális hőmérsékleti követelményeit.
Milyen tényezők befolyásolják a kémiai reaktorok költségét?
Amint felmerül a kémiai reaktor beszerzésének ötlete, rendelkeznie kell egy megfelelő költségvetéssel. A kémiai reaktorok költségvetésének meghatározásakor olyan konkrét tényezőket kell figyelembe vennie, mint például.
- A kémiai reaktorok minősége. Itt minél magasabb a kémiai reaktorok minősége, annál többet fog fizetni a kémiai reaktorokért.
- A kémiai reaktorok kapacitása. Ebben az esetben magasabb árat fog fizetni a nagyobb kapacitást vagy mennyiséget kezelni képes kémiai reaktorokért.
Általában a kémiai reaktorok beszerzési ára 500 és 250 000 USA-dollár között van.
Beszállítók
Számos olyan vállalat létezik, amely Batch-reaktorokat gyárt és értékesít. Az Ön választása a költségvetésétől, a helyszínre történő szállítás idejétől és az importszabályoktól függ. Az alábbiakban néhány beszállítót mutatunk be a 100 literes üveg Batch Reaktor különböző árkategóriáival. Az árak a 2022.02.02-i állapotra érvényesek.
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:
