苏州汶颢微流控技术股份有限公司

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    微反应器

    • 型号WH-LAB
    • 材质

    微反应器具有比表面积大、传质传热效率高、安全性高、放大效应小等优点,相比传统的间歇式反应,在反应放大和优化的过程中,具有更高重现性、稳定性、高效性。

    1. 详细信息

    微反应器简介

    汶颢微反应器是汶颢自主研发的、具有自主知识产权,微反应器具有比表面积大、传质传热效率高、安全性高、放大效应小等优点,相比传统的间歇式反应,在反应放大和优化的过程中,具有更高重现性、稳定性、高效性。

    汶颢微反应器热量缓冲需求量低,占地面积小,自动化程度高,极大地节省了人力及物力资源。基于微流控技术的微通道反应器,代表着绿色化工的发展方向。

    汶颢自主研发的多结构微反应器兼顾了传质与压降两大因素,保证了高效的传质及较小的压降,适应多数反应工艺的需求,同时,配合汶颢自主研发的分体式换热器及集成式换热器,可实现超高效率的传质及传热,安全稳定地实现研发及批量生产的化工工艺过程。

    微反应器应用领域

    微反应器广泛应用在医药中间体、药物合成、精细化工、农药化学、特殊化学品、日用品工业、纳米材料、药物制剂、聚合物改性等领域。

    微反应器优点/特点:
    微反应器具有比表面积大、传质传热效率高、安全性高、放大效应小等优点,相比传统的间歇式反应,在反应放 大和优化的过程中,具有更高重现性、稳定性、高效性。


    微反应器可实现的工艺案例:

    微反应器工艺案例有:迈克尔加成反应;付-克烷基化反应;羟醛缩合反应(乙醇钠);磺化反应、硝化反应;重氮化反应、叠氮化反 应;无溶剂反应、30%的液液相反应(大概率);

    微反应器产品特点:

    流量范围:0.01-1mL/min(LAB 504) 0.1-10mL/min(LAB 684)

    温度范围:-25-195℃

    压力范围:0-20bar

    卓越的耐腐蚀能力:兼容除30% KOH溶液、熔融碱金属、HF外所有试剂,强腐蚀试剂下可长期稳定运行

    自由组合配置:高度灵活的模块化设计保证能适应各种工艺过程的要求

    微通道反应器与传统间歇式反应釜对比

    保证了高效的传质及传热;

    模块化设计保证反应工艺过程具有最大的灵活性;

    可根据用户需求来定制特殊类型的微反应器

    传质传热性能对比

    汶颢微通道反应器

    传统间歇式反应釜

    面容因子

    3000-13000

    1-10

    停留时间

    1-600s

    0.5-48h

    放大效应

    很小

    4-5步优化

    表面传热系数(W/m2*k)

    1090-3420

    2-15

    安评环评指标

    汶颢微通道反应器

    传统间歇式反应釜

    反应器持液量

    1L

    3000L

    占地面积(m2

    9

    80

    溶剂消耗

    0-30

    90

    目标产品选择性

    0.8-1

    0.8

    能耗(低温反应案例)

    0-25℃

    -45-25℃



    汶颢部分微反应器产品图

    微通道反应器系列:玻璃微反应器、金属微混合器

    高通量微通道反应器



    汶颢部分微反应器效果图


    汶颢高通量微通道反应器在不同领域应用部分案例:

    1.连续流反应器在纳米药物制剂案例:连续混合、极窄停留时间分布、灵活高效

    目标产物B是一种不稳定的纳米医药中间体,它的粒径直接影响着后续多步工艺的产品质量。在传统间歇式反应釜中,通过大量的工艺优化和改进,只能生成粒径为100nm的产物B,距离理想的70-80nm粒径还有差距。此外,传统工艺还需要严格控制放置时间,否则会直接导致下一步的失败。利用WH-LAB 微反应器SS504-M进行工艺转化后,基于微反应器的灵活性,第一天即达到了理想的粒径74.15nm(透射电镜扫描测试),粒径分布0.119(尚未进行工艺优化)

    微通道反应器纳米药物制剂案例

    2.微反应器在柴油添加剂硝酸异辛酯案例:强放热快速反应、精准控制停留时间分布,解决安全隐患

    硝酸异辛酯是一种为柴油美容的添加剂,可提高柴油的十六烷值,改善柴油的燃烧性能,缩短着火时间,降低燃点,提高机车热工况动力性,节油效应十分明显。传统的间歇式反应釜用硝酸和硫酸的混合酸和异辛醇进行反应,然后再进行精制而得到纯度较高的产品。该产品由于硝化反应强放热而使反应过程非常危险,国内已有多个工厂因生产硝酸异辛酯发生爆炸。

    通过利用WH-LAB 684微反应器将此间歇式工艺转化成连续流工艺后,整个作业过程安全稳定运行,产品纯度达到99.7%GC),并且实现了常温下进行,此外所得废酸可进行回收利用,达到了节能减排的环评指标及安评指标。

    WH-LAB微通道反应器柴油添加剂硝酸异辛酯案例

    WH-LAB微通道反应器柴油添加剂硝酸异辛酯案例工艺参数

    此连续流工艺后期可在WH-IND 152玻璃微反应器中进行放大,可实现100T/年通量,并联10WH-IND WH-IND 152玻璃微反应器即可实现年产1000T通量,完成硝酸异辛酯的工业化小试生产。


    3.微反应器在医药中间体间硝基苯乙酮案例:使低温反应常温进行,过程强化,提高产品纯度及工艺选择性

    间硝基苯乙酮,又名3-硝基苯乙酮,是一种比较常用的原料药中间体,常作为医药工业中的上游原料来合成附加值较高的下游产品,医药工业常用于制备肾上腺素药物,经还原可制间氨基苯乙酮。传统间歇式工艺通过将苯乙酮与混酸反应,来制备此产品。但是过程中放热量大,需要控制混酸的滴加速率来进行,使得作业效率低下且工艺放大过程需解决诸多的热量衡算问题。

    通过利用WH-LAB 684微通道反应器将此间歇式工艺转化为连续流工艺之后,稳定的控制反应温度于28℃,产品纯度97.2%(粗产),收率95.7%。

    WH-LAB微通道反应器医药中间体间硝基苯乙酮案例工艺参数

    利用WH-IND 152玻璃微反应器放大即可达到50T/年通量。



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