वैक्यूम रिएक्टर क्या है?

मूल प्रश्न का उत्तरःवैक्यूम रिएक्टर क्या है और कम दबाव में काम करने से रासायनिक प्रसंस्करण में क्या फायदे होते हैं?एक वैक्यूम रिएक्टर एक दबाव कंटेनर है जिसे वाष्पीकरणीय घटकों के उबलने के बिंदु को कम करने के लिए वायुमंडलीय दबाव (आमतौर पर 1 mbar से 800 mbar पूर्ण) से नीचे के दबावों पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है,गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों का आसवन करने में सक्षम, या नमी-संवेदनशील प्रतिक्रियाओं से नमी और ऑक्सीजन को बाहर करें। the boiling point of solvents drops dramatically—water boils at 100 degrees C at 1 atm but at only 7 degrees C at 10 mbar—allowing gentle solvent removal from thermally labile pharmaceutical intermediatesवैक्यूम रिएक्टर प्रणाली में जल निकासी के लिए पात्र, वैक्यूम पंप (रोटरी फ्लाई, तरल रिंग, ड्राई स्क्रू या स्टीम इजेक्टर), कंडेनसर,और मैकेनिकल सील (एपीआई 682 के अनुसार) जो हलचल के तहत वैक्यूम अखंडता बनाए रखते हैं, जिसमें वैक्यूम आसवन, वाष्पीकरण, सुखाने और रासायनिक, औषधीय और खाद्य उद्योगों में डीगैसिंग सहित विशिष्ट अनुप्रयोग हैं।

1वैक्यूम रिएक्टर डिजाइन के मूल सिद्धांत

• ** उबलते बिंदु अवसाद और वीएलई नियंत्रणः**कम करने वाले दबाव में सभी वाष्पीकरणीय घटकों के उबलने का बिंदु घट जाता है, जो क्लॉसीयूस-क्लेपेयरोन समीकरण ln(P2/P1) = -(Hvap/R) *(1/T2 - 1/T1) के अनुसार होता है, जहां Hvap वाष्पीकरण की गर्मी है।यह उन घटकों के आसवन को संभव बनाता है जो उनके वायुमंडलीय उबलने के बिंदु पर थर्मल रूप से विघटित होंगे, जैसे कि लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड (1 एटम पर 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर विघटित होते हैं लेकिन 10 एमबीआर पर 150 डिग्री सेल्सियस पर आसुत होते हैं) ।
• ** वैक्यूम जनरेशन और पंप चयनः**वैक्यूम प्रणाली अंतिम दबाव और पंपिंग गति निर्धारित करती है: घूर्णी फ्लेन पंप 0.1-1 एमबीआर (लैबोरेटरी और पायलट पैमाने के लिए तेल सील) तक पहुंचते हैं,तरल रिंग पंप 30-100 mbar (विलायक से भरे वाष्पों के लिए) तक पहुँचते हैं, शुष्क पेंच पंप 0.01-1 mbar (तेल रहित, दवा सेवा के लिए) और बहु-चरण भाप ईजेक्टर 0.1-5 mbar (1,000-50,000 लीटर पैमाने पर बड़े औद्योगिक आसवन के लिए) तक पहुंचते हैं।
• ** सील डिजाइन और वैक्यूम अखंडताः**एक वैक्यूम रिएक्टर में हलचल शाफ्ट सील सबसे महत्वपूर्ण रिसाव बिंदु है; एकल यांत्रिक सील 1-10 ग्राम / दिन रिसाव,डबल सील बाधा द्रव के साथ उच्च दबाव पर प्रक्रिया रिसाव से कम 0.1 g/day, और चुंबकीय ड्राइव युग्मन (हर्मेटिकली सील, कोई गतिशील सील नहीं) उच्च वैक्यूम सेवा (१ mbar से कम) और विषाक्त या नमी-संवेदनशील प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक शून्य रिसाव प्रदान करते हैं।

2वैक्यूम रिएक्टरों के प्रमुख प्रकार और अनुप्रयोग

• ** वैक्यूम आसवन रिएक्टरः**कम दबाव में अंशीय आसवन द्वारा गर्मी-संवेदनशील घटकों को अलग करने के लिए प्रयोग किया जाता है; इसमें एक पैक या संरचित स्तंभ, रिबॉयलर, ओवरहेड कंडेनसर और वैक्यूम प्रणाली होती है;1-100 mbar पर काम करता है 3 के रिफ्लक्स अनुपात के साथ१ से २०ः1, विटामिन एस्टर (फार्मा), ग्लिसरॉल मोनोस्टेरेट (खाद्य पदार्थ) और वैक्यूम गैस तेल (रिफाइनिंग) जैसे उत्पादों को उनके वायुमंडलीय उबलने के बिंदु से 50-150 डिग्री सेल्सियस कम तापमान पर अलग करता है।
• ** वैक्यूम वाष्पीकरण/सूखने वाला रिएक्टर:**विलायक हटाने और वैक्यूम के तहत उत्पाद सूखने के लिए प्रयोग किया जाता है; बंद-क्लीयरेंस एगीटेटर (एंकरिंग या चिपचिपा उत्पादों के लिए हेलिकल रिबन), कंडेंसर और वैक्यूम पंप के साथ जैकेट वाले कंटेनर की विशेषता है;50 से 150 डिग्री सेल्सियस के जैकेट तापमान के साथ 5-50 mbar पर काम करता हैदवाओं के मध्यवर्ती पदार्थों, पॉलिमर राल और खाद्य उत्पादों से विलायक निकालने के लिए (0.1-1 एमबीआर पर फ्रीज-ड्राइंग सहित) जबकि थर्मल अपघटन को रोकने के लिए।
• ** नमी के प्रति संवेदनशील संश्लेषण रिएक्टरः**निर्वात या निष्क्रिय गैस (एन 2 / आर) के तहत काम करने के लिए आर्द्रता और ऑक्सीजन को ऑर्गेनोमेटलिक अभिकर्मकों (ग्रिग्नार्ड, ऑर्गेनोलिथियम), एसिड क्लोराइड्स से संबंधित प्रतिक्रियाओं से बाहर करने के लिएया धातु उत्प्रेरक जो पानी के साथ प्रतिक्रिया या विघटित करते हैं; चुंबकीय ड्राइव घुमावदार, श्लेंक-लाइन कनेक्शन, और वैक्यूम / निष्क्रिय गैस मनिफोल्ड हवा मुक्त हस्तांतरण के लिए, 1 पीपीएम से कम आर्द्रता स्तर के साथ 1-10 एमबीआर शुद्ध चक्र पर काम करते हैं।

वैक्यूम रिएक्टर अनुप्रयोग तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: वैक्यूम रिएक्टर का मुख्य कार्य क्या है?

A: एक वैक्यूम रिएक्टर वायुमंडलीय दबाव से नीचे उबलने वाले घटकों के निचले बिंदु पर काम करता है, जिससे गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों का धीरे-धीरे आसवन, वाष्पीकरण या सुखाने की अनुमति मिलती है,या नमी और ऑक्सीजन को नमी संवेदनशील प्रतिक्रियाओं से बाहर करने के लिए, वैक्यूम पंपों, कंडेनसरों और सीलबंद हलचलकर्ताओं के साथ कम दबाव वाले वातावरण को बनाए रखने के लिए।

प्रश्न: कम दबाव से उबलने का बिंदु कैसे कम होता है?

उत्तर: क्लौसियस-क्लेपेयरोन समीकरण के अनुसार, दबाव को कम करने से वाष्पीकरण की गर्मी के अनुपात में उबलने का बिंदु कम हो जाता है; पानी 100 डिग्री सेल्सियस पर 1 एटीएम पर उबलता है लेकिन केवल 7 डिग्री सेल्सियस पर 10 एमबीआर पर,ताप से संवेदनशील पदार्थों को उनके वायुमंडलीय उबलने के बिंदु से 50-150 डिग्री सेल्सियस नीचे के तापमान पर आसुत करने में सक्षम बनाना।

प्रश्न: किस प्रकार के वैक्यूम पंप का प्रयोग किया जाता है और उनका चयन कैसे किया जाता है?

उत्तरः पंप का चयन आवश्यक अंतिम दबाव और प्रक्रिया वाष्प भार पर निर्भर करता है: प्रयोगशाला/प्रायोगिक पैमाने के लिए घूर्णी फलक पंप (0.1-1 mbar, तेल सील)विलायक से भरे भापों के लिए तरल रिंग पंप (30-100 mbar)फार्मास्युटिकल सेवा के लिए सूखे पेंच पंप (0.01-1 mbar, तेल रहित); और 1,000-50,000 लीटर के पैमाने पर बड़े औद्योगिक आसवन के लिए बहु-चरण भाप ईजेक्टर (0.1-5 mbar) ।

प्रश्न: हलचल करने वाले शाफ्ट में वैक्यूम की अखंडता कैसे बनाए रखी जाती है?

A: हलचल करने वाले सील प्राथमिक रिसाव बिंदु है; एकल यांत्रिक सील 1-10 ग्राम / दिन (100+ mbar के लिए उपयुक्त) रिसाव, उच्च प्रक्रिया दबाव रिसाव 0 से कम पर बाधा द्रव के साथ डबल सील।1 ग्राम/दिन (1-100 एमबीआर के लिए), और चुंबकीय ड्राइव युग्मन (हर्मेटिक, कोई गतिशील सील नहीं) शून्य रिसाव प्रदान करते हैं (1 mbar से कम और नमी-संवेदनशील प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक) ।