染料工业的生产过程主要采用单批釜式反应器生产,常需控制反应温度来减少重氮组份的分解,存在停留时间较长、混合欠充分、选择性欠佳、产品纯度不高、批次间差别大等不足。因此,微通道反应器, 能够改进混合方式、简化工艺、连续化生产, 是染料工业实现工艺绿色化的一个发展方向 。
微通道反应器应用于染料生产,具有以下优势:
1、连续化反应代替了间歇式反应,减小批差;
2、瞬间混合,有效的防止了活泼化合物的分解;
3、在线反应体积小,保证了化学反应的安全性;
4、反应温度和时间能够准确控制,有利于提高收率和选择性。
微通道反应器作为化学工程学科的前沿和热点方向,逐渐成为聚合物合成的新装备、新工艺与新产品开发的重要平台,得到学术界和产业界的广泛关注。
能够通过微通道反应器实现的化学反应类型很多,目前已成功反应的类型有:硝化反应(芳环硝化、硝i酸酯制备);低温反应;氟化反应;重氮化反应(重氮化还原、重氮化取代、重氮化偶联等)等。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流化学的生产手段正在制药研发中受到重视,考虑到其以下优势:更好的工艺过程,安全性更优的质量空间,节省更高的产能,以其简单的形式,连续流动化学始于两种以上的物料,比如起始反应物,这些物料流以设定流速用泵打入反应舱室、反应管,流进反应舱室的不同反应物料在此进行混合和反应。
根据反应动力学和物料流速,需要保证反应物料在微型反应器中达到某一特定的停留时间,从而获得预期的反应转换率,相继,从微型反应器出口流出的物料用烧瓶或其它适当的容器收集起来。
微反应器技术的硬件设备
硬件部分包括微反应器设备和配套设备。微反应器设备从材质的角度可分为金属材质和非金属材质,从通道设计的角度可分为简单通道和复杂通道。
配套设备对于要实现工业化用途来讲同样重要。微反应器配套包括进料泵、传感器、阀门、在线监测装置、控制系统及管件阀门等。其中,动部件的寿命、耐腐蚀性、管道的设计等等都需要认真考量。
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