低溫反應(yīng)是醫(yī)藥化工領(lǐng)域的常見(jiàn)反應(yīng)類型,低于-40℃,尤其低于-60℃的深冷反應(yīng),通常就得交給液氮來(lái)完成。常見(jiàn)的反應(yīng)釜控溫方法是將液氮直接通入反應(yīng)釜的夾套或內(nèi)盤管,許多制藥化工企業(yè)采用了這種直接、有效控溫方式。液氮直通盤管降溫,受到盤管換熱面積,換熱結(jié)構(gòu)的限制,使得液氮在釜內(nèi)的使用效率極低,液氮消耗量大。還會(huì)造成局部反應(yīng)溫度過(guò)低、溫度分布不均勻、溫控精度難以控制、收率低等問(wèn)題。
液氮深冷機(jī)組
通過(guò)其核心的高效纏繞深冷換熱器,將液氮的冷量傳遞至冷媒,冷媒通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)將冷量帶入反應(yīng)釜/深冷裝置,冷媒與盤管換熱。再通過(guò)精確的控制系統(tǒng),冷媒溫控精度可在±3℃以內(nèi),冷媒溫度通過(guò)PID控溫調(diào)節(jié),能夠快速,平穩(wěn)的達(dá)到所設(shè)定溫度,全部過(guò)程被監(jiān)控記錄。
1、利用高效換熱原理
(1)對(duì)流換熱系數(shù):液體的換熱系數(shù)較高,而氣液混合態(tài)的換熱系數(shù)低;把極困難的液氮換熱步驟放在專業(yè)的深冷換熱器中進(jìn)行,特殊設(shè)計(jì)的液氮換熱器克服萊頓弗羅斯特(氣膜)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)液氮的高效換熱;
(2)換熱面積:反應(yīng)釜有限的的內(nèi)部空間中,考慮攪拌、溶媒裝填量等因素,留給換熱盤管或夾套的換熱面積通常只有幾平米。通過(guò)外置深冷換熱器增大液氮的換熱面積,將換熱面積“拿出來(lái)"。
2、液氮深冷機(jī)組的優(yōu)勢(shì)
使用液氮作為冷源,高效、精準(zhǔn)控制冷量,低溫區(qū)可至-100℃;
1) 減少損耗:液氮利用率>90%,液氮消耗量降低約20%-30%,降低運(yùn)行成本。
2) 自動(dòng)操作:降低人工成本,降低工藝對(duì)人的依賴,工藝更穩(wěn)定可靠。
3) 安全:避免釜內(nèi)溫度不均勻?qū)е陆Y(jié)冰造成裂釜,漲釜的風(fēng)險(xiǎn)。
4) 精準(zhǔn)控溫:有效控溫至±3度,提升產(chǎn)品產(chǎn)出率。
5) 節(jié)約空間:設(shè)計(jì)緊湊精巧,可靈活放置,產(chǎn)品占地面積小,節(jié)約寶貴的生產(chǎn)空間。
6) 維護(hù)便捷:絕大部分的靜態(tài)設(shè)備,便于維護(hù),有效節(jié)省維護(hù)成本

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