Introduktion
Batch-reaktoren er den generiske betegnelse for en type beholder, der er meget udbredt i den kemiske industri. Navnet er noget af en fejlbetegnelse, da beholdere af denne type bruges til en lang række procesoperationer såsom opløsning af faste stoffer, produktblanding, kemiske reaktioner, batchdestillation, krystallisering, væske/væske-ekstraktion og polymerisering. I dette emne vil vi kun se på batchreaktoren, da denne type reaktor bruges til produktion af psykoaktive stoffer.
En typisk batchreaktor består af en opbevaringstank med en omrører og et integreret varme-/kølesystem. Disse beholdere kan variere i størrelse fra mindre end 1 liter til mere end 15.000 liter. De er normalt fremstillet af stål, rustfrit stål, glasforet stål, glas eller en eksotisk legering. Væsker og faste stoffer påfyldes normalt via tilslutninger i reaktorens topdæksel. Dampe og gasser udledes også gennem tilslutninger i toppen eller gennem en kondensator. Væsker ledes typisk ud i bunden. Fordelene ved batch-reaktoren er dens alsidighed. En enkelt beholder kan udføre en række forskellige processer, uden at det er nødvendigt at bryde indeslutningen. Det er især nyttigt, når man behandler giftige eller meget potente forbindelser.
Batchreaktorer bruges til de fleste af de reaktioner, der udføres i et laboratorium. Reaktanterne anbringes i et reagensglas, en kolbe eller et bægerglas. De blandes sammen, opvarmes ofte, så reaktionen kan finde sted, og afkøles derefter. Produkterne hældes ud og renses om nødvendigt. Denne procedure udføres også i industrien, og den vigtigste forskel er reaktorens størrelse og mængden af reaktanter.
En typisk batchreaktor består af en opbevaringstank med en omrører og et integreret varme-/kølesystem. Disse beholdere kan variere i størrelse fra mindre end 1 liter til mere end 15.000 liter. De er normalt fremstillet af stål, rustfrit stål, glasforet stål, glas eller en eksotisk legering. Væsker og faste stoffer påfyldes normalt via tilslutninger i reaktorens topdæksel. Dampe og gasser udledes også gennem tilslutninger i toppen eller gennem en kondensator. Væsker ledes typisk ud i bunden. Fordelene ved batch-reaktoren er dens alsidighed. En enkelt beholder kan udføre en række forskellige processer, uden at det er nødvendigt at bryde indeslutningen. Det er især nyttigt, når man behandler giftige eller meget potente forbindelser.
Batchreaktorer bruges til de fleste af de reaktioner, der udføres i et laboratorium. Reaktanterne anbringes i et reagensglas, en kolbe eller et bægerglas. De blandes sammen, opvarmes ofte, så reaktionen kan finde sted, og afkøles derefter. Produkterne hældes ud og renses om nødvendigt. Denne procedure udføres også i industrien, og den vigtigste forskel er reaktorens størrelse og mængden af reaktanter.
Skemaer for en batch-reaktor
Anvendelsei lægemiddelproduktion
Enhver produktion af narkotiske og potente stoffer kræver syntese. Til små mængder er det tilstrækkeligt at bruge små reaktionsbeholdere (pæreformede eller små to-/trehalsede kolber). Når produktionen skal opskaleres, står kemikeren over for en række problemer, såsom at øge reaktionsmassens volumen, forbedre varmeoverførsel og blanding, bekvem påfyldning/aflæsning af reagenser, blandingskontrol og så videre. Alle disse problemer løses ved at vælge og købe en passende Batch-reaktor. Idette emne har jeg forsøgt at forklare så enkelt som muligt, hvad det er for noget udstyr, hvordan man bruger det, vedligeholder det og vælger at købe det.
Komponenter i en typisk batch-reaktor
Batchreaktorer består af forskellige dele, som udfører forskellige funktioner:Tank
Tanken er den vigtigste del af den kemiske reaktor, hvor alle de kemiske reaktioner finder sted. Det erdet sted, hvor alle reaktanterne mødes og blandes med andre typer reaktanter for at producere det endelige produkt.
Omrører
Dette er den del af den kontinuerlige omrøringstankreaktor, som er ansvarlig for at opbevare og blande alle reaktanterne homogent.
Dette er den del af den kontinuerlige omrøringstankreaktor, som er ansvarlig for at opbevare og blande alle reaktanterne homogent.
Varmeveksler
Du er afhængig af, at varmeveksleren leverer den nødvendige varme eller køling, så de kemiske reaktioner kan finde sted. Et af de mest uløselige problemer ved opskalering er temperaturkontrol. God temperaturkontrol i en batchreaktor skal tage højde for to faktorer. For det første skal temperaturregulatoren være i stand til at holde bulkproduktets temperatur på den ønskede værdi og reagere rettidigt på ændringer i varme- eller kølebelastningen. For det andet skal vægtemperaturen i reaktoren holdes på et niveau, der ikke påvirker produktet negativt. Et typisk varme- og kølesystem til en konventionel batchreaktor er vist i figuren nedenfor. Reaktorkroppen er omgivet af en ydre kappe, hvorigennem der cirkulerer varmeoverførselsvæske. På større beholdere bruges der flere indsprøjtningspunkter for at forbedre fordelingen af varmeoverførselsvæsken i kappen.
Du er afhængig af, at varmeveksleren leverer den nødvendige varme eller køling, så de kemiske reaktioner kan finde sted. Et af de mest uløselige problemer ved opskalering er temperaturkontrol. God temperaturkontrol i en batchreaktor skal tage højde for to faktorer. For det første skal temperaturregulatoren være i stand til at holde bulkproduktets temperatur på den ønskede værdi og reagere rettidigt på ændringer i varme- eller kølebelastningen. For det andet skal vægtemperaturen i reaktoren holdes på et niveau, der ikke påvirker produktet negativt. Et typisk varme- og kølesystem til en konventionel batchreaktor er vist i figuren nedenfor. Reaktorkroppen er omgivet af en ydre kappe, hvorigennem der cirkulerer varmeoverførselsvæske. På større beholdere bruges der flere indsprøjtningspunkter for at forbedre fordelingen af varmeoverførselsvæsken i kappen.
Indløbs- og udløbsrør
Du bruger indløbsrørene til at tilføre flere reaktanter til tanken, mens udløbsrørene frigiver det endelige produkt.
Du bruger indløbsrørene til at tilføre flere reaktanter til tanken, mens udløbsrørene frigiver det endelige produkt.
Kontrolsystem
Du skal bruge kontrolsystemet til at konfigurere, styre og overvåge rotationshastighed, temperatur og tid for reaktionerne i de kemiske reaktorer.
Ekstraudstyr
Ekstra udstyr består af en tilbagesvalingskondensator, en ekstra tragt, adaptere, gasrør, en opsamlingskolbe og så videre.
Du skal bruge kontrolsystemet til at konfigurere, styre og overvåge rotationshastighed, temperatur og tid for reaktionerne i de kemiske reaktorer.
Ekstraudstyr
Ekstra udstyr består af en tilbagesvalingskondensator, en ekstra tragt, adaptere, gasrør, en opsamlingskolbe og så videre.
Sådan fungerer batch-reaktorer
Trin 1: Forberedelsesfasen
Du begynder hele processen med at forberede maskinen og indstille den i henhold til produktspecifikationerne. Derudover skal du også forberede alle de reaktanter, som du gerne vil blande ved hjælp af batchreaktoren. Så snart du har afsluttet forberedelsesprocessen, fører du alle reaktanterne ind i reaktoren gennem indløbet og en ekstra tragt (valgfrit).
Trin to: Blandingstrin
Her vil omrøreren gå i gang, når reaktanterne kommer ind i tanken på batchreaktoren. Derudover vil varmeveksleren give den nødvendige varme eller afkøling, som reaktionsprocessen kræver, og fuldføre reaktionen. Processen fortsætter med alle faktorer konstante, mens reaktanterne blandes og danner homogene blandinger. Det vil tage en del tid, som normalt varierer alt efter typen af reaktanter.
Trin tre:Frigivelse af produktblandingen
Til sidst lader du maskinen frigive produktblandingen, så snart blandingsprocessen er afsluttet. Du vil bemærke, at maskinen bevarer de egenskaber, den havde under indløbsprocessen såvel som udløbsprocessen.
Trin to: Blandingstrin
Her vil omrøreren gå i gang, når reaktanterne kommer ind i tanken på batchreaktoren. Derudover vil varmeveksleren give den nødvendige varme eller afkøling, som reaktionsprocessen kræver, og fuldføre reaktionen. Processen fortsætter med alle faktorer konstante, mens reaktanterne blandes og danner homogene blandinger. Det vil tage en del tid, som normalt varierer alt efter typen af reaktanter.
Trin tre:Frigivelse af produktblandingen
Til sidst lader du maskinen frigive produktblandingen, så snart blandingsprocessen er afsluttet. Du vil bemærke, at maskinen bevarer de egenskaber, den havde under indløbsprocessen såvel som udløbsprocessen.
Video Manual
Hvad er fordelene ved at bruge en batch-reaktor?
Der er en lang række fordele, som du vil få glæde af ved at bruge den. Her er nogle af fordelene ved at bruge en Batch-reaktor.
- Nem at bruge
Du får det nemt, når du skal styre og betjene den kemiske reaktor. Den har et enkelt design og et kontrolsystem, der er brugervenligt.
- Alsidig
Du kan også blande en lang række kemikalier for at fremstille forskellige psykoaktive stoffer.
- Højt niveau af holdbarhed
Du vil også kunne bruge de kemiske reaktorer i meget lang tid, da de er meget holdbare. Defleste af dem har materialer med en meget høj trækstyrke, der kan modstå trykket fra de kemiske reaktioner.
- Korrekt kontrol af variabler
Du får også perfekt kontrol over alle reaktionsvariablerne takket være de kemiske reaktorer. Det giver dig mulighed for at kontrollere trykket og temperaturen i de kemiske reaktorer bedre.
Sådan vedligeholder du en batch-reaktor
Du skal vedligeholde dine kemiske reaktorer regelmæssigt for at sikre, at de fungerer korrekt. Det vil hjælpe med at øge levetiden og ydeevnen for de kemiske reaktorer. Du kan vedligeholde de kemiske reaktorer gennem korrekt rengøring af systemet for at slippe af med resterne på enheden. Derudover skal du smøre alle de bevægelige dele på de kemiske reaktorer for at forhindre skader. Du skal også foretage regelmæssig inspektion af maskinen for at identificere de dele, der skal udskiftes. I så fald skal du fjerne og udskifte delene på de kemiske reaktorer, hvis behovet opstår. Det er vigtigt at have en ordentlig tidsplan for korrekt vedligeholdelse af de kemiske reaktorer. Du kan bruge en forudsigelsessoftware, som overvåger de kemiske reaktorers ydeevne og informerer dig om eventuelle problemer.
Hvilke specifikationer ser du på, før du køber en batch-reaktor?Der er særlige driftsvariable, som du skal se på, når du vælger kemiske reaktorer. Her er de vigtigste driftsvariable, som du skal være meget opmærksom på. Du træffer dit valg ved at se på, hvilken type kemiske reaktorer der er i stand til at håndtere applikationskravene.
Model af den kemiske reaktor
Du bør overveje at bruge de mest pålidelige modeller af kemiske reaktorer i branchen. Idette tilfælde bør du rådføre dig med andre lægemiddelproducenter, som vil henvise dig til specifikke modeller, der fungerer godt.
Opholdstid
Du bør vide, hvor lang tid bestemte reaktanter opholder sig i de kemiske reaktorer. Det vil hjælpe med at købe den perfekte kemiske reaktor, der kan modstå reaktionstiden mellem forskellige reaktanter. Normalt bruger lægemiddelproduktion glasreaktorer.
Volumen eller kapacitet
De fleste kemiske reaktorer er meget store og kan rumme forskellige mængder af reaktanter. Du skal overveje mængden af reaktanter, du vil blande i reaktionen, før du træffer et valg.
Krav tiltryk og temperatur
Her skal du overveje de maksimale og minimale temperaturkrav til din syntese.
Hvilke faktorer påvirker prisen på kemiske reaktorer?
Så snart du har fået ideen om at købe en kemisk reaktor, skal du have et ordentligt budget. Når du budgetterer for kemiske reaktorer, skal du se på specifikke faktorer som f.eks.
- Kvaliteten af de kemiske reaktorer. Her gælder det, at jo højere kvalitet de kemiske reaktorer har, jo mere skal du betale for dem.
- De kemiske reaktorers kapacitet. Idette tilfælde betaler du en højere pris for de kemiske reaktorer, der kan håndtere større kapaciteter eller mængder.
Generelt koster kemiske reaktorer mellem 500 og 250.000 amerikanske dollars at købe.
Leverandører
Der er mange virksomheder, som producerer og sælger batch-reaktorer. Dit valg afhænger af dit budget, tid til forsendelse til din placering og importregler. Her er repræsenteret nogle leverandører med forskellige priser for 100 L glas Batch Reactor. Priserne er gældende for 02.2022.
Lab1st Scientific - https://www.lab1st.com
Shanghai Yuanhuai Industrial Co., Ltd- https://www.pharmasources.com
Lab Society- https://labsociety.com
Across International- https://www.acrossinternational.com
Nantong Purui Technical Instrument Co., Ltd- http://purui.sn-led.com/
Shanghai Yuanhuai Industrial Co., Ltd- https://www.pharmasources.com
Lab Society- https://labsociety.com
Across International- https://www.acrossinternational.com
Nantong Purui Technical Instrument Co., Ltd- http://purui.sn-led.com/
Last edited by a moderator:
