微反應器連續合成化及應用
加氫反應占所有制藥反應類型的約14%。普遍采用的加氫釜很危險,而采用均相加氫,廢物處理又比較難,目前開發的微填充床技術將會解決這個問題。把催化劑填充到相應的管道固定中,跟微反應器結合,料液和氫氣通過微反應器和微填充床即可完成反應。當然難點也很大。氣液固反應是很難的,氣液在微反應器中的流動,傳質和反應行為非常復雜。但催化劑只要不失活可以一直用,失活后需要開發再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開發過程也較為復雜,但是考慮到醫i藥行業的特點,對成本要求比較低,可以做的較快。
微通道反應器是如何控制反應溫度和時間的
1 物料以比例瞬間均勻混和:在那些對反應物料配比要求很嚴格的快速反應中,如果混合不夠好,就會出現局部配比過量,導致產生副產物,這一現象在批次反應器中很難避免,而微通道反應器的反應通道一般只有數十微米,物料可以按配比快速均勻混和,從而避免了副產物的形成。
2 結構保證安全:與間歇式反應釜不同,微通道反應器采用連續流動反應,因此在反應器中停留的化學品數量總是很少的,即使萬一失控,危害程度也非常有限。而且,由于微通道反應器換熱效率極高,即使反應突然釋放大量熱量,也可以被迅速導出,從而保證反應溫度的穩定,微通道反應器價格,減少了發生安全事故和質量事故的可能性。
微反應器的主要特征
1、大比表面積:強化了傳質、傳熱;縮短了擴散時間,實現流體間的快速均勻混合以及等溫操作;通道內作用力主要為:界面張
力,粘性應力以及毛細管力。
2、特別的流動行為:流體流動通常屬于層流;具有很強的方向性、對稱性和高度有序性;具有窄的停留時間分布和均勻的傳質過
程;便于對過程進行準確的理論描述和模擬。
3、催化劑的高通量篩選:催化劑用量少,操作連續,安全;適用于含有毒物質、易暴危險的反應。
4.無放大效應:通過集成眾多的反應器可以處理大批量的原料;節省從實驗室研發到工業過程的時間和成本。
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