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流动化学优势分享
点击次数:302 发布时间:2019-09-03

 

1.什么是流动化学?

流动化学,即持续工艺或连续流动化学。首先以既定流速将两个或更多不同的反应物流泵送至一个腔室、管子或者微型反应器内发生反应,然后在出口处收集包含所产生化合物的流体。这一过程仅需要少量物料,并且很大程度上提高了工艺安全性。由于连续流动技术的内在设计,可以达到批次反应无法安全达到的反应条件,同时杜绝了批次之间产物的差异性。具有产物品质更高、杂质更少、反应循环时间更快的优势。

2.批式和流动的区别

传统的合成方法
一锅煮的做法
反应彻底结束后经过后处理,才能获得产品
关键因素:浓度、混合、温度、反应时间

新技术
反应试剂持续流到反应器中
试剂在流动反应器中混合反应
产物持续从反应器中流出
关键因素:流速、混合、温度、停留时间

 

3.流动化学的类型

同相流动化学:同种液-液反应、两种液-液反应。

天天中彩票官网异相流动化学:固液反应、气液反应、气-液-固反应

 

4.流动化学优势

①精确的温度控制(-100 ℃ to 250 ℃ );
比表面积大,热转移效果好;反应器中的温度均匀(不像批式反应器中有梯度);反应响应和控制更快更有效。
②混合快速;
超快混合,重现性好:流动通道直径小,创造层流条件;扩散混合快速、高效、重现性好。


③清洁的反应;
产物完全与反应物分离,无过度反应。


④快速的反应;
提高反应速率 根据Arrhenius定律,反应速率根据温度的提高成指数增加:


温度每增加10度,反应速率提高一倍。
流动化学系统易于加压,可加热到溶剂沸点以上,这称作: super-heating。

反应快速,并且能完成先前不易进行的反应。根微波类似。

⑤可安全的使用活性或有毒试剂;

天天中彩票官网更安全地使用危险试剂:实际反映的体积很小(通常<50ml);优异的热转移可以快速地散热,确保温度稳定;几乎所有的试剂均能使用;减少人为的操作,降低了风险。

⑥易于放大;

关键点仍保持一致:停留时间、投料比、温度、压力。

停留时间=反应体积/总流速

快速混合,精确的温度控和停留时间确保良好的重现性。

天天中彩票官网放大-克级: 加大反应器体积或增加停留时间;百克级: 提高反应器体积,串联反应器,增加停留时间或三者结合;千克级: 需要工业级别的工程师提供协助。

⑦易于进行多相反应;

固相、液相和气相均可作为反应物:对于固体,无需过滤;对于气体,使用量小,提高了安全性。

⑧可一线完成多步反应;

可顺序进行多步反应:无需像批式反应那样处理反应釜中的所有物质才能得到产品(溶剂中的产品可立即用到下一步反应);反应器可以次序排列;整个系统可自动调整流速和反应时间。

⑨易于自动化;

⑩占地小。非常紧凑;模块化。

 

流动化学需要哪些模块

• 高压输液泵获得持续流动的溶液/试剂:流速的精度和泵的耐化学腐蚀性很关键。欧世盛高压恒流输液泵能精准平稳无脉动、大流量、耐压、耐腐蚀、耐高温、耐粘稠颗粒

• 混合器让试剂混合:可以用简单的T型交叉,也可用更高级的微混合芯片进行超快速混合。
• 反应器就是反应发生的地方:根据所做反应的不同有不同形状和材质的反应器,但所有的反应器直径都很小。
• 背压调节器给系统加压:由此可以加热到溶剂沸点以上的温度。

天天中彩票官网• 背压阀后端串联一台在线检测器,对每次更换条件的结果做在线监测,则可以让实验效率大大提高

• 其它选项:如收集器、控制软件等等。

完整流动化学模块系统流程图

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