Co je krystalizační reaktor

Krystalizační reaktorje druh zařízení pro krystalizační reakci, který má vysoký výtěžek a čistotu. Tato reakce je metoda separace chemických látek v roztoku pomocí krystalizačního procesu, který se často používá k přípravě krystalů nebo pevných produktů s vysokou čistotou.

Operačním procesem zařízení krystalizačního reaktoru je obvykle nejprve rozpustit reaktanty v rozpouštědle a poté krystalizovat cílovou látku v roztoku za vzniku pevného produktu pomocí vhodného řízení teploty a indukce krystalizace. Nakonec se pevný produkt oddělí od rozpouštědla separačním zařízením, čímž se získá čistý krystalický produkt.

 

Struktura a princip

• Reakční nádoba: Obvykle je vyrobena ze skla nebo nerezové oceli a její objem lze upravit podle aktuální potřeby. Reakční nádoba je někdy zesílena, aby byla zajištěna bezpečnost a stabilita během reakce.
• Míchací zařízení: Míchací zařízení může být mechanické nebo magnetické, které se používá k míchání a míchání reaktantů a podporuje rovnoměrnost reakce a roztoku. Při krystalizační reakci může při indukci růstu krystalů hrát roli také míchání.
• Topné nebo chladicí zařízení: Topné nebo chladicí zařízení je velmi důležitou součástí stroje, která reguluje rychlost krystalizace a řídí proces krystalizace řízením reakční teploty. Topným zařízením je obvykle trubkový nebo žárovkový elektrický ohřívač. Chladicím zařízením je obvykle spirálový chladič a může být také chlazen chladicí vodou nebo chladicí kapalinou.
• Zařízení indukující krystalizaci: Zařízení se používá ke generování krystalového jádra nebo krystalizačního bodu. Běžná zařízení pro indukci krystalizace zahrnují míchadlo, zárodečnou tyčinku, závěsné zárodečné zařízení atd. Tato zařízení tvoří stabilní krystalová jádra v reakčním smíšeném roztoku fyzikálními nebo chemickými prostředky a poté katalyzují tvorbu krystalů.
• Filtrační nebo separační zařízení: Po reakci je nutné oddělit pevné krystalické produkty od kapalné fáze v reakčním směsném roztoku, což vyžaduje filtrační nebo separační zařízení. Mezi běžně používaná separační zařízení patří filtry, odstředivky, precipitátory, extraktory atd.
• Řídicí systém: Konečně další důležitou součástí chemického krystalizačního reaktoru je řídicí systém, který se používá hlavně ke sledování a řízení parametrů reakce, jako je teplota, tlak a rychlost míchání, aby byl zajištěn hladký průběh a bezpečnost reakce.

Typy

Podle konstrukční formy jej lze rozdělit na reaktor s kulatým dnem, reaktor s oválným dnem a reaktor se čtvercovým dnem.

Podle provozního režimu jej lze rozdělit na vsádkový reaktor a kontinuální reaktor.

Podle materiálů lze rozdělit na skleněnou reakční konvici, reakční konvici z nerezové oceli a smaltovanou reakční konvici.

Podle teploty jej lze rozdělit na vysokoteplotní reakční kotel, středněteplotní reakční kotel a nízkoteplotní reakční kotel.

 

TBěžné provozní režimy

Ruční provoz: Vhodné pro malou a jednoduchou krystalizační reakci a lze jej provozovat ručním mícháním, regulací teploty a podáváním.

Poloautomatický provoz: Je vhodný pro rozsáhlou a komplexní reakci. Může být ovládán automatickým zařízením, jako je krmení, míchání, kontrola teploty a vypouštění, a může být také manuálně podporován.

Plně automatický provoz: Vhodné pro rozsáhlou a komplexní krystalizační reakci a může realizovat plně automatický provoz prostřednictvím počítačového řídicího systému, včetně podávání, míchání, regulace teploty a vybíjení, což je přesnější a efektivnější.

 

Rozdíly mezi krystalizačním reaktorem a plášťovým reaktorem

Princip reakce: Krystalizační reakční jednotka se používá hlavně pro krystalizační reakci na pevné fázi, to znamená, že látky v roztoku postupně krystalizují regulací teploty a mícháním. Plášťové reaktory jsou široce používány v různých chemických reakcích, včetně reakcí v kapalné fázi a reakcí v plynné fázi.

Konstrukce: Krystalizační reakční stroj má obvykle speciální konstrukční provedení, jako je zařízení pro indukci krystalizace a zařízení pro řízení růstu krystalů. Tato zařízení mohou podporovat proces tvorby a růstu krystalů. Plášťový reaktor věnuje větší pozornost řízení reakce a vedení tepla a jeho plášťová struktura může být použita k ohřevu nebo chlazení reaktantů.

Reakční podmínky: Krystalizační reaktor věnuje větší pozornost kontrole teploty a míchání, aby se řídil růst tvaru a velikosti krystalů. Kromě teploty a míchání může být plášťový reaktor také zahříván nebo chlazen přes plášť, aby se řídila reakční rychlost a kvalita produktu.

Použití: Vzhledem ke speciální struktuře a aplikačnímu principu krystalizačního reaktoru se častěji používá v krystalizační reakci na pevné fázi a krystalové kultuře, zejména ve farmaceutickém a chemickém průmyslu. Plášťové reaktory jsou široce používány v organické syntéze, přípravě chemických činidel, biofarmaceutikách a dalších oborech.

 

Běžné soli, které lze vyrobit krystalizačním reaktorem

Síran: Jako je síran sodný, síran draselný, síran vápenatý atd.

Uhličitan: Jako je uhličitan sodný, uhličitan draselný a hydrogenuhličitan sodný.

Fosforečnan: Jako je fosforečnan sodný, fosforečnan draselný, hydrogenfosforečnan sodný atd.

Acetáty: Jako je octan sodný, octan draselný a octan amonný.

Sulfid: Jako je sulfid sodný, sulfid draselný, sulfid amonný atd.

 

Oblast použití

Farmaceutická oblast: Může být použit při přípravě a čištění léčiv, jako je krystalizace a čištění biologických léčiv, kontrola orientace krystalů a tak dále. V těchto aplikacích může reaktor poskytovat přesné řízení tvaru a velikosti krystalů, aby vyhovoval speciálním potřebám léků.

Chemická oblast: Reaktory jsou také široce používány v chemických oborech, jako je syntéza organických chemikálií a polymerních materiálů a výroba funkčních materiálů. Může řídit reakční podmínky, realizovat výběr tvaru krystalu a úpravu velikosti, a tak získat vysoce kvalitní produkty.

V oblasti jemného chemického průmyslu a nauky o materiálech lze reaktorový stroj použít také k přípravě nových materiálů, jako jsou kov-organické kostrové materiály a koordinační polymery. Jeho přesná kontrola reakce a kontrola podmínek růstu krystalů rovněž poskytují účinný prostředek pro úpravu struktury a vlastností materiálu.

Potravinářský průmysl: Krystalizační reakční kotlík lze použít k výrobě potravinářských přísad a pigmentů, jako jsou cukry, aminokyseliny a další látky. Její křišťálové výrobky mají vysokou čistotu, dobrou barvu a tvar a splňují hygienické normy pro potraviny.