微反应器连续合成化及应用
加氢反应占所有制药反应类型的约14%。普遍采用的加氢釜很危险,而采用均相加氢,连续流工艺,废物处理又比较难,目前开发的微填充床技术将会解决这个问题。把催化剂填充到相应的管道固定中,跟微反应器结合,料液和氢气通过微反应器和微填充床即可完成反应。当然难点也很大。气液固反应是很难的,气液在微反应器中的流动,传质和反应行为非常复杂。但催化剂只要不失活可以一直用,失活后需要开发再生工艺。前期的催化剂筛选和工艺开发过程也较为复杂,连续流化工,但是考虑到医i药行业的特点,对成本要求比较低,可以做的较快。
怎么判断微反应器的适用性呢?
一,物料的流动性。不能说反应体系有固体或者黏度比较大的体系一定不适合微反应器,但是一定要小心谨慎;
第二,快速反应和中速反应在微反应器中有可能性,但是,盐城连续流,动力学比较慢的反应可能不是特别适合微反应器。研究表明,微反应器适用于精细化工行业里面的20%的反应,这20%对于解决18类重点监管的危险工艺来说比例相当高。这就是微反应器的意义。
目前微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用,连续流微反应器,商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程,微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产。在化工生产中,新的Miprowa技术已经可以实现每小时上万升的流量。
微反应器的微结构大的缺点是固体物料无法通过微通道,如果反应中有大量固体产生,微通道极易堵塞,导致生产无法连续进行。
目前这一问题主要是通过改进反应器的设计来解决。例如拜耳-埃尔费尔德微技术公司开发的阀式混合器(反应器)可以用于快速沉淀反应,基于这一技术,拜耳公司成功开发了商业化生产工艺,用于生产高的性能的微米材料和纳米材料。
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