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染料工業(yè)的生產(chǎn)過程主要采用單批釜式反應器生產(chǎn),常需控制反應溫度來減少重氮組份的分解,存在停留時間較長、混合欠充分、選擇性欠佳、產(chǎn)品純度不高、批次間差別大等不足。因此,微通道反應器, 能夠改進混合方式、簡化工藝、連續(xù)化生產(chǎn), 是染料工業(yè)實現(xiàn)工藝綠色化的一個發(fā)展方向 。
微通道反應器應用于染料生產(chǎn),具有以下優(yōu)勢:
1、連續(xù)化反應代替了間歇式反應,減小批差;
2、瞬間混合,有效的防止了活潑化合物的分解;
3、在線反應體積小,保證了化學反應的安全性;
4、反應溫度和時間能夠準確控制,有利于提高收率和選擇性。
微反應器連續(xù)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(fā)的微填充床技術(shù)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(jié)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(zhì)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(fā)再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開發(fā)過程也較為復雜,但是考慮到醫(yī)i藥行業(yè)的特點,對成本要求比較低,可以做的較快。
微通道反應器特別的結(jié)構(gòu)賦予其一系列的性能,故被應用于許多領域。例如,氨基甲酸酯的多步化學合成可以通過連續(xù)性工藝來實現(xiàn),其中包括分步反應工序和反應步驟間的兩步分離工序。通過使用一系列串聯(lián)的由三個微通道反應器和兩個相分離器組成的反應裝置,可以在一個緊湊型芯片基的工藝系統(tǒng)中實現(xiàn)溶劑轉(zhuǎn)換、危險中間產(chǎn)物原位生產(chǎn)和消耗、高能量化學品的安全處理以及化學品的小批量生產(chǎn)。因此,可以用于快速及放熱反應、工業(yè)環(huán)境拓展等方面。
展望未來微反應器研究,預計將在以下幾個領域取得進展
(1)、設計新的微反應器模型,對微反應器進行耦合、集成和“放大”;
(2)、在微反應器中研究反應原理, 對微反應器的設計進行模擬、優(yōu)化;
(3)、在微反 應器中探索新的反應途徑和使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟更加環(huán)保的方法,并應用于實際生產(chǎn),這是研究微反應器的真正價
值所在。