Что такое реактор кристаллизации

Кристаллизационный реакторэто своего рода оборудование для реакции кристаллизации, которое имеет высокий выход и чистоту. Эта реакция представляет собой метод разделения химических веществ в растворе посредством процесса кристаллизации, который часто используется для получения кристаллов или твердых продуктов высокой чистоты.

Рабочий процесс оборудования реактора кристаллизации обычно заключается в том, чтобы сначала растворить реагенты в растворителе, а затем кристаллизовать целевое вещество в растворе с образованием твердого продукта посредством надлежащего контроля температуры и индукции кристаллизации. Наконец, твердый продукт отделяют от растворителя с помощью сепарационного устройства с получением чистого кристаллического продукта.

 

Структура и принцип

• Реакционный контейнер: Обычно он изготавливается из стекла или нержавеющей стали, его объем можно регулировать в соответствии с реальными потребностями. Реакционный сосуд иногда укрепляют, чтобы обеспечить безопасность и стабильность во время реакции.
• Устройство для перемешивания: Устройство для перемешивания может быть механическим или магнитным и используется для смешивания и перемешивания реагентов, а также для обеспечения однородности реакции и раствора. В реакции кристаллизации перемешивание также может играть роль в стимулировании роста кристаллов.
• Устройство нагрева или охлаждения. Устройство нагрева или охлаждения является очень важной частью машины, которая регулирует скорость кристаллизации и контролирует процесс кристаллизации, контролируя температуру реакции. Нагревательное устройство обычно представляет собой трубчатый или ламповый электронагреватель. Охлаждающее устройство обычно представляет собой спиральный охладитель, который также может охлаждаться охлаждающей водой или охлаждающей жидкостью.
• Устройство, вызывающее кристаллизацию: Устройство используется для создания кристаллического ядра или точки кристаллизации. Обычные устройства, вызывающие кристаллизацию, включают мешалку, затравочный стержень, подвесное затравочное устройство и т.д. Эти устройства формируют стабильные кристаллические зародыши в реакционно-смешанном растворе физическими или химическими средствами, а затем катализируют образование кристаллов.
• Фильтрующее или разделительное устройство: после реакции необходимо отделить твердые кристаллические продукты от жидкой фазы в реакционном смешанном растворе, для чего требуется фильтрующее или разделительное устройство. Обычно используемые устройства разделения включают фильтры, центрифуги, осадители, экстракторы и т. д.
• Система управления: Наконец, еще одной важной частью реактора химической кристаллизации является система управления, которая в основном используется для мониторинга и контроля параметров реакции, таких как температура, давление и скорость перемешивания, для обеспечения плавного хода и безопасности реакции.

Типы

По конструктивной форме его можно разделить на реактор с круглым дном, реактор с овальным дном и реактор с квадратным дном.

По режиму работы его можно разделить на реактор периодического действия и реактор непрерывного действия.

В зависимости от материалов его можно разделить на стеклянный реакционный котел, реакционный котел из нержавеющей стали и эмалированный реакционный котел.

В зависимости от температуры его можно разделить на высокотемпературный реакционный котел, среднетемпературный реакционный котел и низкотемпературный реакционный котел.

 

TОбщие режимы работы

Ручное управление: подходит для мелкомасштабной и простой реакции кристаллизации и может управляться путем ручного перемешивания, контроля температуры и подачи.

Полуавтоматический режим: подходит для крупномасштабных и сложных реакций. Он может управляться с помощью автоматического оборудования, такого как подача, перемешивание, контроль температуры и разгрузка, а также может управляться вручную.

Полностью автоматическая работа: подходит для крупномасштабных и сложных реакций кристаллизации и может осуществлять полностью автоматическую работу с помощью компьютерной системы управления, включая подачу, перемешивание, контроль температуры и выгрузку, что является более точным и эффективным.

 

Различия между реактором кристаллизации и реактором с рубашкой

Принцип реакции: Реакционная установка кристаллизации в основном используется для реакции твердофазной кристаллизации, то есть вещества в растворе постепенно кристаллизуются путем контроля температуры и перемешивания. Реакторы с рубашкой более широко используются в различных химических реакциях, включая жидкофазные реакции и газофазные реакции.

Структура конструкции: Машина для реакции кристаллизации обычно имеет специальную конструкцию, такую ​​как устройство индукции кристаллизации и устройство контроля роста кристаллов. Эти устройства могут способствовать процессу образования и роста кристаллов. В реакторе с рубашкой больше внимания уделяется контролю реакции и теплопроводности, а его конструкция рубашки может использоваться для нагрева или охлаждения реагентов.

Условия реакции: В реакторе кристаллизации больше внимания уделяется контролю температуры и перемешиванию, чтобы контролировать рост формы и размера кристаллов. Помимо температуры и перемешивания, реактор с рубашкой также можно нагревать или охлаждать через рубашку, чтобы контролировать скорость реакции и качество продукта.

Применение: Из-за особой структуры и принципа применения кристаллизационного реактора он чаще используется в реакциях твердофазной кристаллизации и культуре кристаллов, особенно в фармацевтической и химической промышленности. Реакторы с рубашкой широко используются в органическом синтезе, приготовлении химических реагентов, биофармацевтике и других областях.

 

Обычные соли, которые можно получить в реакторе кристаллизации

Сульфат: например, сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция и т. д.

Карбонат: такие как карбонат натрия, карбонат калия и бикарбонат натрия.

Фосфат: например, фосфат натрия, фосфат калия, гидрофосфат натрия и т. д.

Ацетаты: такие как ацетат натрия, ацетат калия и ацетат аммония.

Сульфид: такие как сульфид натрия, сульфид калия, сульфид аммония и т. д.

 

Область применения

Фармацевтическая область: его можно использовать при приготовлении и очистке лекарств, например, при кристаллизации и очистке биологических препаратов, контроле ориентации кристаллов и так далее. В этих приложениях реактор может обеспечить точный контроль формы и размера кристаллов для удовлетворения особых потребностей лекарств.

Химическая область: Реакторы также широко используются в химических областях, таких как синтез органических химикатов и полимерных материалов, а также производство функциональных материалов. Он может контролировать условия реакции, осуществлять выбор формы и размера кристаллов и, таким образом, получать высококачественную продукцию.

В области тонкой химической промышленности и материаловедения реакторная машина также может использоваться для получения новых материалов, таких как металлоорганические каркасные материалы и координационные полимеры. Его точный контроль реакции и контроль условий роста кристаллов также являются эффективным средством регулирования структуры и свойств материала.

Пищевая промышленность: Реакционный котел для кристаллизации можно использовать для производства пищевых добавок и пигментов, таких как сахара, аминокислоты и другие вещества. Ее хрустальные изделия имеют высокую чистоту, хороший цвет и форму и соответствуют стандартам пищевой гигиены.