微反應器連續合成化及應用
加氫反應占所有制藥反應類型的約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,目前開發的微填充床技術將會解決這個問題。把催化劑填充到相應的管道固定中,跟微反應器結合,料液和氫氣通過微反應器和微填充床即可完成反應。當然難點也很大。氣液固反應是很難的,氣液在微反應器中的流動,傳質和反應行為非常復雜。但催化劑只要不失活可以一直用,失活后需要開發再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開發過程也較為復雜,但是考慮到醫i藥行業的特點,對成本要求比較低,可以做的較快。
微反應器連續合成化及應用
不適合的反應類型
a、本征動力學上的慢反應。
b、反應過程中有大量固體或氣體產生。
c、平衡反應,過程中需要不斷移除某物質。
d、氣相反應。
3、如何開發微反應連續合成工藝
設備:a、設計微反應器
b、提升反應器的混合性能和傳遞性能
c、解決工程放大效應
d、構建完整的反應器系統
工藝:a、動力學及反應機理研究
b、工藝條件設計
c、流程模擬
d、安全評價
千萬別小看了微通道反應器
微通道反應器,利用precise加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設備的外形尺寸小或產品的產量小。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現很高的產量。
微通道反應器特別的結構給它帶來了一系列的性能,故它被應用到許多領域中。例如對于小規模的光化學過程,采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術研究所開發了一種平行盤片結構的電化學微反應器。
微反應器的優點
1、傳質、傳熱效率較高,傳質速度快,轉化率和收率較高;
2、比表面積大。具有很大的熱交換效率;
3、在降低能耗的同時提高產物選擇性,保持環境清潔,減少化工生產過程對環境的影響;
4.快速有效的混合,準確控制停留時間與反應溫度是得到更高的轉化率和選擇性,避免副反應發生;
5、微反應器采用連續流動反應,在反應器中停留的化學品很少。易于控制反應過程,大大提高了反應過程的安全性;
6、溫度可控,時間可控:
7、可以實現實驗室到工業過程的直接放大;