เครื่องปฏิกิริยาสารละลายคืออะไร หลักการ ประเภทและการใช้งาน

ตอบคําถามหลัก:เครื่องปฏิกิริยาสารละลายคืออะไร และมันใช้วิธีการฟื้นฟูและทําความสะอาดสารละลายในการแปรรูปสารเคมีอุตสาหกรรมอย่างไรเครื่องปฏิกิริยาสารละลายเป็นระบบเครื่องปั่นความดันพิเศษ ที่แยกแยกและนําสารละลายอินทรีย์จากผสมปฏิกิริยาทางเคมีไปรีไซเคิลผ่านกระบวนการแยกทางอุณหภูมิที่ควบคุม เช่น การปั่นส่วนการทํางานในอุณหภูมิจาก 50 ถึง 200C และความดันจากว่าง (-0.1 MPa ถึง 1.0 MPa)หน่วยปฏิกิริยาเหล่านี้ใช้ความแตกต่างของจุดเดือดระหว่างสารละลาย (eเช่น เมธาโนลที่ 64.7C, โตลอีนที่ 110.6C, เอธิลแอซเตตที่ 77.1C) และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ไหลสูงกว่าเพื่อบรรลุอัตราการฟื้นฟูสารละลายที่ 95-99% ในอุปกรณ์ยา, น้ํามันเคมี,และการใช้งานทางเคมีละเอียด.

1หลักการปฏิบัติงานหลักของปฏิกิริยาสารละลาย

เครื่องปฏิกิริยาสารละลายบรรลุการแยกผ่านกลไกทางเทอร์โมไดนัมิกและการขนส่งพื้นฐานสามอย่าง:

• การแยกที่ขับเคลื่อนด้วยความสมดุลของปั๊มและของเหลว (VLE)ระบบปฏิกิริยาใช้ความแตกต่างในความดันควันระหว่างโมเลกุลของสารละลายและสารละลายความดันส่วนของส่วนประกอบแต่ละส่วนขึ้นอยู่กับส่วนโมลและความดันระเหยความอิ่ม, ทําให้สามารถระเหยของสารละลายที่อุดอุ่นต่ํากว่าที่ควบคุมอุณหภูมิและความดัน
• การกระจายน้ําหนักลดด้วยการควบคุมการหลั่งส่วนการปรับปรุงบนห้องต้มให้มีหลายระยะทางทฤษฎี (โดยทั่วไป 5-20 แผ่น) โดยมีอัตราการไหลกลับ 2: 1 ถึง 10:1 ให้ความละเอียดระหว่างสารละลายที่ต้มใกล้วิธี McCabe-Thiele และสมการ Fenske-Underwood-Gilliland กําหนดจํานวนขั้นต่ําสําหรับการกําหนดเป้าหมายความบริสุทธิ์มากกว่า 99.5%
• การระเหยที่เพิ่มขึ้นด้วยระยะว่างการลดความดันระบบลง 0.01-0.05 MPa ลดจุดเดือดของสารละลายลง 30-60Cป้องกันการละลายทางอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์กลางที่มีความรู้สึกต่อความร้อน และทําให้การแปรรูปของสารละลายที่ไหลสูง เช่น ไดเมธีลซัลโฟไซด์ (DMSO), bp 189C) ในอุณหภูมิผนังที่ปานกลางต่ํากว่า 120C

2ประเภทหลักของปฏิกิริยาสารละลาย

ระบบการฟื้นฟูสารละลายอุตสาหกรรมถูกจัดลําดับตามกลไกการแยกและการปรับแต่งกลไกของพวกเขา

• เครื่องปฏิกิริยาปั่นชุดการรวมถังปั่นกับคอลัมน์คอนเดนเซนเตอร์บนหัว ทําให้ปฏิกิริยาสารละลายชุดประมวลผล 500-10,000 ลิตรต่อวงจร,ระบบเหล่านี้บรรลุระดับความบริสุทธิ์ 98-99.5% ด้วยการควบคุมจุดตัดของปั๊มปั๊มปั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊มพั๊ม
• เครื่องปฏิกิริยาระเหยไฟฟ้าคลื่นกระบวนการที่ทําความร้อนก่อนผ่านวาล์วลดความดันไปยังกลองไฟฟ้า, ที่ 30-60% ของสารละลายระเหยทันที.ระบบต่อเนื่องเหล่านี้ทํางานผ่านของ 1-20 t / h และเป็นมาตรฐานในหน่วยปิโตรเคมีสําหรับการปรับสมบูรณ์ของแหล่งแลกเปลี่ยนและการฟื้นฟูสารละลายเบา C3-C6.
• เครื่องปฏิกิริยาปั๊มปังและปั๊มปังเพื่อการสกัดเมื่อสารละลายสร้างอะเซอโทรป์ที่ไหลอย่างน้อย (ตัวอย่างเช่น เอธานอล-น้ําที่ 95.6% bp 78.2C) ผสมชนิดเช่นเบนเซน, ไซคโลเฮกซาน, หรือโตลูเอนจะเพิ่มเพื่อทําลายอะเซอโทรป์หรือของเหลวไอออนใช้เป็นสารละลายเชิงคัดเลือกในคอลัมน์การกระจายน้ําเพื่อบรรลุความบริสุทธิ์แบบไร้น้ํามากกว่า 990.9%

ประเภทของปฏิกิริยาสารละลาย แมตริกซ์การเปรียบเทียบ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

คําถาม: กลไกหลักที่ปฏิกิริยาสารละลายแยกสารละลายจากผสมปฏิกิริยาคืออะไร?

ตอบ: กลไกหลักคือสมดุลระเหย-ของเหลวที่ขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของจุดเดือดเครื่องปฏิกิริยาทําความร้อนผสมถึงอุณหภูมิที่ความดันระเหยของสารละลายเกินความดันส่วนของมันในระยะของเหลว, ส่งผลให้เกิดการระเหยแบบคัดเลือก. แล้วระเหยจะหมัดและรวบรวมเป็นสารละลายที่ระบาย, ในขณะที่สารละลายที่ไม่ลุกลุกจะยังคงอยู่ในพื้นของตัวประกอบการ.

คําถาม: ทําไมการทํางานด้วย Vakuum จึงเป็นที่นิยมสําหรับการฟื้นฟูสารละลายยา?

A: การทํางานแบบว่างลดจุดเดือดของสารละลายลง 30-60C ซึ่งป้องกันการทําลายของสารประกอบการยาที่มีความรู้สึกต่อความร้อน (API) และสารกลางการแปรรูป DMSO (bp 189C ณ ความดันชั้นบรรยากาศ) ภายใต้ 00.02 MPa วัคิวัมลดจุดเดือดลงประมาณ 95C ภายในหน้าต่างความมั่นคงทางความร้อนของส่วนใหญ่ของสารประกอบยา

คําถาม: มาตรฐานความปลอดภัยใดที่ควบคุมการทํางานของปฏิกิริยาสารละลาย?

A: เครื่องปฏิกิริยาสารละลายที่จัดการกับควาลที่เผาไหม้ต้องสอดคล้องกับแนวทาง ATEX 2014/34/EU (การจัดอันดับโซน 1 หรือโซน 2) การรับรองอุปกรณ์ IECEx รหัสของสารเหลวที่เผาไหม้ NFPA 30และ ASME Section VIII รหัสภาชนะความดันการจัดตั้งเครื่องยนต์ที่กันระเบิด (Ex d IIB T4) การปิดกั้นก๊าซไร้สภาพด้วยไนโตรเจนถึง < 8% ออกซิเจน และระบบผ่อนคลายกระจกแตก / PSV เป็นระบบควบคุมวิศวกรรมที่บังคับ

คําถาม: คุณภาพของสารละลายที่ได้รับการรับรองได้อย่างไร เพื่อนําไปใช้ใหม่ในการผลิตยา?

A: สารละลายที่ได้รับการนํากลับมาต้องตอบสนองแนวทางของสารละลายเหลือ ICH Q3C และ USP <467> รายละเอียด คุณภาพถูกตรวจสอบโดยการตรวจคโรมาโตเกอรี่ก๊าซ (GC) สําหรับความบริสุทธิ์ > 99.5%คาร์ล ฟิชเชอร์ ทิตเรชั่นสําหรับน้ํา <0. 1% และ UV spectrophotometry สําหรับการระบุโปรไฟลของสารสกัดอุปกรณ์ GMP จําเป็นต้องมีเอกสารบันทึกโปรโตคอลการรับรองการฟื้นฟูสารละลายที่มีสามชุดติดต่อกันที่ตอบสนองความจํากัดทั้งหมด ก่อนการอนุญาตการใช้ใหม่.