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連續(xù)流反應器

微通道反應器(連續(xù)流動化學)

微反應工藝,即采用微通道反應器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學反應器進行化學反應的工藝,并實現工業(yè)生產的技術。微通道反應器(連續(xù)流動化學)具有高效性、靈活性、安全性等特點。

  • 耐溫: -30℃-280℃
  • 耐壓: ≤70bar
  • 流量: 0-80mL/min
  • 單片持液量: 0.063-80ml

MICROFLU?微通道反應器具有獨特的內部結構能夠改善流體的混合、增強傳質和傳熱,適用于多相反應以及高風險或惡劣條件下的反應高溫、低溫等條件。我們根據客戶不同場景需求提供微通道反應器定制一站式服務,旨在縮短反應時間,減少溶劑浪費,提高選擇性,提高產量和產品純度,消除安全風險,減少環(huán)境污染,實現從實驗室到無縫放大工業(yè)生產。

MICROFLU?連續(xù)流微通道反應器可以在各種不同的反應器類型和條件下進行反應,模塊化系統(tǒng)組件靈活且易于使用,產品已涵蓋常規(guī)有機合成、光化學、電化學等應用場景。MICROFLU?微反應系統(tǒng)靈活能適應不斷變化的研究需求;系統(tǒng)高效允許每個用戶完成更多工作;提供一流的流量和溫度控制精度確保結果的可重復性;系統(tǒng)可靠、使用方便,用戶花時間考慮化學反應,而不是系統(tǒng)。將批量生產轉為連續(xù)流程生產,能夠更好解決爆炸、效率低、污染嚴重、能耗大的重大隱患。

流動化學具有改善反應時間、精準的溫度控制、多步合成、提高選擇性等優(yōu)勢。在化學中,溫度是實現反應所需活化能的最重要的物理參數。根據阿倫尼烏斯方程,溫度每升高10°C反應速率就會加倍。流動化學方法因能夠精確控制反應溫度,所以可以更好控制反應的結果。流動化學反應器通常采用HPLC 部件。背壓調節(jié)閥對反應混合物的流動產生阻力,可產生高壓。結合快速傳熱,這意味著我們可以將低沸點溶劑加熱至超過其沸點。這種方式可以避免使用難以去除且昂貴高沸點溶劑。此外,流動反應器另一附加優(yōu)點是可以使用非偶極矩溶劑。

流動化學反應器是一種經過驗證、更安全、更高效、更耐用、更安全、高效、節(jié)省成本且可靠的替代化學處理的傳統(tǒng)間歇設備。邁庫弗洛微反應器具有顯著節(jié)省空間、成本和時間,同時還提高純度、增加產量并顯著改善藥品生產過程的質量、生產信心和經濟性。

采用連續(xù)流微通道反應器好處:

·更好的過程控制、更高的產品收率和純度、更短的反應時間和更少的浪費。

·結構緊湊、高效和模塊化的反應器設計,具有良好的可擴展性。

·更好、更一致的產品和工藝質量。

·更小的物理占地面積,從而降低資本、運營和維護成本。

·卓越的混合、增強的傳熱和傳質、寬泛的壓力和溫度操作控制。

·“即插即用”模塊化設備,較低的資本投資。

·減少對環(huán)境的影響。

微通道反應器顯著特點:

· 微通道結構實現更好混合效果

· 適用于混溶、不混溶的液體和氣體的混合

· 比表面積大

· 優(yōu)良的傳熱傳質

· 易于清潔、安全性

· 快速和放熱反應的理想選擇

· 連續(xù)流動可行性研究的篩選工具

主要應用領域&反應類型

混溶的液體或不混溶的液體或氣體的混合,使不混溶的流體或氣體在液體中分散,并進行非??焖?、放熱和均相的反應。

1.連續(xù)流動化學-微通道反應器工藝

微反應工藝,即采用微通道反應器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學反應器進行化學反應的工藝,并實現工業(yè)生產的技術。

微流體工藝過程連續(xù),系統(tǒng)密閉, 瞬間反應物料量小, 可精確控制反應條件自動控制程度高,實現了反應過程。

 近年來微流體技術的快速發(fā)展。已經在化學、中間體及生命科學等領域上造成革命性的沖擊。據不完全統(tǒng)計,在精細化工反應中,大約有20%的反應可以通過采用微流體化工技術。相信未來將會有更多的反應可以通過該技術實現。

 在收率、選擇性或安全性等方面得到提高。微化工技術可用于高效換熱、高效混合、強放熱反應過程,高附加值精細化學品、劇毒物質、超細/納米顆粒以及高能炸藥的生產過程。

在目前世界范圍資源日趨減少,環(huán)境問題越來越嚴重的情況下,微反應技術可以打造更安全、更環(huán)保、更高效的化學產品的生產之路,對于未來化工行業(yè)的發(fā)展具有十分重大的意義。

2.連續(xù)流動化學-微通道反應器技術原理及優(yōu)勢

微反應化工工藝有利于實現“更好” “更快” “更便宜” “更安全” “更環(huán)?!被瘜W反應過程 。更高的產率和更好的選擇性是微反應工藝的主要目標。

基本原理:

 通過特殊設計的微結構單元對流經的反應流體進行切割,實現反應流體見以微米時空尺寸,甚至更小進行混合和換熱。與傳統(tǒng)化工技術相同,微化工技術也使用反應器、混合器、換熱器等單元組件。

技術優(yōu)勢:

 同傳統(tǒng)化工工藝相比,微化工工藝微反應工藝實現了對傳質傳熱的真正強化,使化學過程:

(1) 傳質傳熱快:微反應器能使化學反應速率接近他們的動力學極限,比表面積大,擴散距離短,傳遞速率高;傳質傳熱效率較常規(guī)設備提高2-3個數量級;

(2)收率高:精確控制停留時間與反應溫度,減少副產物,提高選擇性和收率,簡化工藝,提高產能;

(3)安全環(huán)保:反應過程密閉連續(xù),瞬間持有量小,自動化控制程度高,可精確控制反應;

(4)經濟節(jié)能:數增放大,無放大效應,轉化周期短;占地面積小,大大降低投資成本及能耗;

3.連續(xù)流動化學-微通道反應器應用領域

微反應器目前主要應用于:精細化工(農藥、染料、助劑、香精香料)、醫(yī)藥中間體、納米材料、高分子材料等。

微反應器主要應用反應類型:快速反應、瞬間反應、強放熱反應、傳質控制反應(液液非均相、氣液非均相)、反應時間敏感(不穩(wěn)定中間體、不穩(wěn)定產品)、工藝難放大體系等。

4.MF系列連續(xù)流反應器(微通道反應器)技術參數

連續(xù)流反應系統(tǒng)

型號

名稱

單板持液量

耐溫

耐壓

流量范圍

特點/優(yōu)勢

MF-V4

實驗型玻璃微反應器

0.063~0.6ml

-20 °C~195 °C

≤ 25 bar

0~10ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊實現一步或多步反應有機合成;

持液量小,減少昂貴試劑消耗,降低工藝研發(fā)成本;

良好的傳質、傳熱、高效混合及優(yōu)秀的操作安全性;

MF-V6

小試級玻璃微反應器

3~9ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊實現一步或多步反應有機合成;

可視性強,便于觀察反應過程發(fā)現問題及工藝改進,易于清潔??捎糜诠饣瘜W反應;

集成多層玻璃結構,集混合、反應、換熱于一體;

流速范圍廣,既可用于實驗室研發(fā)也可用于80噸年通量的小規(guī)模生產。滿足公司不同的需求;

MF-V9

中試玻璃微反應器

80ml

-20 °C~195 °C

≤ 16 bar

0.6~3ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊實現一步或多步反應有機合成;

可視性強,便于觀察反應過程發(fā)現問題及工藝改進,易于清潔。可用于光化學反應;

集成多層玻璃結構,集混合、反應、換熱于一體;

MF-V6G

光化學反應器

3~18ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊延長停留時間,可實現一步或多步反應有機合成;

集成多層玻璃結構,集混合、反應、換熱于一體;

高硼硅玻璃,315nm-可見光透光率90%;

MF-V6GQ

光化學反應器

3~18ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊延長停留時間,可實現一步或多步反應有機合成;

集成多層玻璃結構,集混合、反應、換熱于一體;

石英玻璃,180nm-光透光率90%;

MF-MV6

小試金屬微反應器

14ml

-30℃-300℃

≤ 70 bar

0~400ml/min

模塊化設計,可串聯/并聯多個反應模塊延長停留時間,可實現一步或多步反應有機合成;

*反應器耐高溫高壓,可根據需求選配TA2、SUS316L HC276、HB-2、2205雙相鋼、904L等;

MF-ELEFLOW

電化學反應器

/

-20 °C~190 °C

20 bar

0~10ml/min

1、MF-ELFlow連續(xù)流電化學反應器相比其他電化學合成設備采用集成式更方便、簡易的設計結構,簡易裝夾,電極板及芯片集成化設計,性比價更高。可手動快速組裝,組裝過程只需幾分鐘即可完成;

2、特色的加熱制冷板設計(水冷接頭、電極頭);

3、采用慢走絲線切割工藝成型,可以控制電極溫度-30-200攝氏度;

4、省去集電器單元,電極間距0.025-2mm按需調控,芯片池深0.05-2mm按需調控,可實現單獨流通池單元和整流通池,實現單電解池反應和雙電解池反應;

5、無需工具手緊組裝,絕緣螺絲連接,擊穿電壓高達20kv;

6、電極材質可選等靜壓石墨、99.9純紫銅、發(fā)泡鎳等,密封強度可達20bar;

7、水/醇體系、純有機相體系、雙池體系所用膜片型號不一樣,訂購時請說明體系。

8、采用密封圈來防止漏液。多線程列管式并聯樹杈結構降低電阻,可實現不用電解液反應。

MF-X1

固液靜態(tài)混合器

0.3mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材質:SUS316L、TA2

混合原理:混沌流沉降

適用:液-液-固

用途:適用于沒有固體顆粒的混合過程

特點:可拆卸設計,耐高溫高壓靜態(tài)微混合器

MF-X2

液液靜態(tài)混合器

0.076mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材質:SUS316L、TA2

混合原理:內交叉錯流

適用:液-液-液

用途:適用于沒有固體顆粒的混合過程

特點:可拆卸設計,耐高溫高壓靜態(tài)微混合器

MF-X3

氣液靜態(tài)混合器

0.12mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材質:SUS316L、TA2

混合原理:點噴射流

適用:氣-液-液

用途:適合氣體參與或者氣體生成的過程

特點:可拆卸設計,耐高溫高壓靜態(tài)微混合器

MF-X4

高通量靜態(tài)混合器

18mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-1000mL/min

材質:SUS316L、TA2

混合原理:內交叉錯流

適用:液-液-液

用途:適用于混合過程中有劇烈能量變化的工藝,且沒有固體顆粒生成的混合過程

特點:可拆卸設計,耐高溫高壓靜態(tài)微混合器

MF-X3G

氣液玻璃靜態(tài)混合器

0.12mL

-25℃~195℃

≤7MPa

0.01-10mL/min

材質:高硼硅

混合原理:點噴射流

適用:氣-液-液

用途:適合氣體參與或者氣體生成的過程

特點:玻璃全密封一體化設計,可視化


       微通道反應器具有獨特的內部結構,能夠改善流體的混合,增強傳質和提高總傳熱效率,因此適用于多相反應以及高風險或惡劣條件下的反應高溫、低溫等條件。

微反應器設備特點:

(1)適用于黏度0-100cp范圍的液液反應;

(2)比表面積大;

(3)模塊化、可靈活擴展。可以實現多個反應模塊/并聯任意組合,延長停留時間,可用于多種原料同時或分批進料,實現一步或多步連續(xù)化反應;

(4)可以實現多段控溫,根據不同反應條件進行多端溫度控制;

(5)反應過程的溫度可選擇由無紙記錄儀或者PLC控制系統(tǒng)記錄并輸出;

(6)反應過程中有反應壓力安全保護裝置;

(7)可以選配高氣相分壓液體輔助輸送裝置,保證介質的輸送精度;

(8)良好的傳熱、傳質

適用工藝范圍:

1、 快速的強放熱、吸熱反應,高溫、高壓反應;  

2、 要求快速均勻混合達到濃度均一的反應;  

3、 涉及不穩(wěn)定中間產物或存在多種連串副反應的反應;  

4、 要求精確控制反應工藝參數(如溫度、壓力、摩爾比、反應時間)的反應;

5、 涉及危險化學品或高溫高壓的反應;  

6、 要求工藝穩(wěn)定、可重復性好的反應;

7、 要求高摩爾收率的反應;  

8、 要求減少溶劑比例的反應;  

9、 放大效應或批次量限制無法大規(guī)模生產的反應;  

10、 嚴格控制光化學純度的反應;  

11、 要求縮短反應時間、降低能耗的反應;

12、將批量生產轉為連續(xù)生產,解決了爆炸、效率低、污染嚴重、能耗大的重大隱患。連續(xù)化裝備常規(guī)由四大部分組成:反應系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、反饋和調節(jié)系統(tǒng)、框架系統(tǒng)。

反饋和調節(jié)系統(tǒng)

包括了調節(jié)閥、溫度探頭和外接系統(tǒng),調節(jié)閥用于調節(jié)換熱介質流量,從而控制不同反應片的溫度;溫度探頭用于讀取局部反應點的溫度;外接系統(tǒng)包括了輸送泵(控制流量和壓力),無紙記錄儀(讀取溫度),背壓閥(保障氣液反應時的壓力)。

用途:可執(zhí)行不同類型的反應,適用于快速(強放熱)反應、液液反應、氣液反應、吸/放熱反應,可用于硝化反應、磺化反應、氧化反應、過氧化反應、烷基化反應、氨基化反應、光氣化反應等反應過程??捎糜谖⒎磻に囬_發(fā)及精細化學品合成。


主要應用領域&反應類型

混溶的液體或不混溶的液體或氣體的混合,使不混溶的流體或氣體在液體中分散,并進行非常快速、放熱和均相的反應。

主要應用領域:醫(yī)藥、精細化工、染料、香精香料、農業(yè)化學、特殊化學品,日用品化工業(yè)及科研教學。

常見反應工藝類型:硝化反應、磺化反應、酯化反應、環(huán)化反應、縮合反應、疊氮化反應、偶氮化反應、氧化反應、過氧化反應、烷基化反應、胺基化反應、氯化反應、加氫反應、取代反應、貝克曼重排反應、邁克加成反應、催化反應、光照反應,格氏反應等。


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