Er hægt að nota 20L glerreaktor fyrir stöðugt flæðisefnafræði, og ef svo er, hver eru þá þættirnir?

Jun 22, 2024

Skildu eftir skilaboð

Helstu atriði við að ráða a20L reactor úr glerií samfelldu flæðisefnafræði eru:

Dvalartími og blöndun

Mikilvægt er að tryggja nægan dvalartíma og skilvirka blöndun. Hönnun hvarfofnsins verður að auðvelda rétta blöndun hvarfefna til að ná samræmdum hvarfskilyrðum í öllu hvarfrúmmálinu.

Hitastýring

Það er mikilvægt að viðhalda nákvæmri hitastýringu fyrir stöðugar niðurstöður viðbragða. Glerofnar gætu þurft skilvirka kælingu eða hitunarbúnað til að stjórna útverma eða innhita viðbrögðum á áhrifaríkan hátt.

Rennslishraði og eftirlit

Stöðug flæðiskerfi treysta á nákvæma stjórn á flæðishraða, sem getur þurft að samþætta dælur, lokar og skynjara í uppsetningu kjarnaofnsins til að viðhalda stöðugu ástandi.

Efnasamhæfi

Glerkljúfar verða að vera samrýmanlegir efnum sem notuð eru í ferlinu til að koma í veg fyrir viðbrögð við reactor efni sem gætu haft áhrif á hreinleika vöru eða heilleika reactors.

Öryggissjónarmið

Glerofnar eru viðkvæmir fyrir hitaáfalli og vélrænni streitu, sérstaklega við hraðar hitabreytingar eða þrýstingssveiflur. Mikilvægt er að innleiða öflugar öryggisreglur og nota viðeigandi reactor efni.

Hagkvæmni til að auka mælikvarða

Meðan a20L reactor úr glerier hentugur fyrir samfellt flæðitilraunir í litlum mæli, atriði til að stækka upp í stærra framleiðslumagn fela í sér hvarfhvörf, leysiefnaneyslu og vinnslugetu eftir strauminn.

Að lokum, þó að hægt sé að nota vöruna fyrir stöðugt flæðisefnafræði, er vandlega íhugun á dvalartíma, hitastýringu, flæðihraða, öryggisráðstöfunum, efnasamhæfi og sveigjanleika nauðsynlegt til að hámarka frammistöðu hennar og tryggja árangursríka innleiðingu í rannsóknarstofustillingum.

Möguleiki 20L glerkljúfs

20-lítra glerkljúfur er venjulega notaður á litlum rannsóknarstofum fyrir lotumyndun vegna miðlungs stærðar hans og fjölhæfni. Hins vegar, að skipta slíkum reactor yfir í stöðugt flæðisham krefst íhugunar umfram hefðbundna notkun hans. Meginhlutverk þess er að innihalda og blanda hvarfefni fyrir viðbrögð sem eiga sér stað í stýrðu umhverfi, a20L reactor úr gleribýður upp á ákveðna kosti og sjónarmið:

01/

Rúmmál og afköst

20-lítra rúmtakið gerir ráð fyrir stærra hvarfmagni samanborið við smærri reactors á rannsóknarstofu, sem getur verið hagkvæmt fyrir stöðugt flæðisferli sem krefjast verulegs magns hvarfefna.

02/

Blöndun og dvalartími

Árangursrík blöndun og stjórn á dvalartíma eru mikilvæg fyrir stöðugt flæðisefnafræði. Glerkljúfar gætu þurft breytingar til að tryggja fullnægjandi blöndunarvirkni og nákvæma stjórn á dreifingu dvalartíma, sem skipta sköpum fyrir stöðugar niðurstöður viðbragða.

03/

Varmaflutningur

Glerofnar geta valdið áskorunum í hitaflutningi samanborið við málmofna. Skilvirkar kælingar- eða hitunaraðferðir eru nauðsynlegar til að stjórna útverma eða innverma viðbrögðum á áhrifaríkan hátt og viðhalda stöðugu hvarfhitastigi.

04/

Þrýstingur og öryggi

Glerofnar hafa takmarkanir í meðhöndlun háþrýstings samanborið við málmofna. Öryggissjónarmið fela í sér hættu á hitaáfalli og vélrænni streitu, sérstaklega við hraðar hitabreytingar eða þrýstingssveiflur.

05/

Samhæfni og efnaþol

Glerefnið ætti að vera samhæft við efnin sem notuð eru í stöðugu flæðisferlinu til að koma í veg fyrir viðbrögð við reactor efni sem gætu komið í veg fyrir hreinleika vöru eða heilleika reactors.

06/

Hagkvæmni til að auka mælikvarða

Meðan a20L reactor úr glerier hentugur fyrir samfellt flæðitilraunir í litlum mæli, skal meta vandlega skalanleika í stærra framleiðslumagn. Taka verður tillit til þátta eins og hvarfhvarfafræði, leysiefnanotkunar og vinnslu í kjölfarið fyrir árangursríka mælikvarða.

Helstu atriði fyrir notkun 20L glerkljúfs í efnafræði við stöðugt flæði

Reactor hönnun og stillingar

Hönnun glerkljúfsins gegnir mikilvægu hlutverki í hæfi hans fyrir stöðugt flæði. Meta verður þætti eins og dvalartíma, blöndunarvirkni og þrýstingsmeðferðargetu. Breytingar á kjarnaofnum gætu verið nauðsynlegar til að tryggja skilvirka dreifingu flæðis og dvalartíma.

Flæðistýring og sjálfvirkni

Ólíkt lotuferlum, sem byggja á reglubundnum inngripum, krefjast stöðugt flæðiskerfi nákvæmrar stjórnunar á flæðishraða, hitastigi og styrk. Að samþætta dælur, lokar og skynjara í uppsetninguna auðveldar sjálfvirkni og eykur áreiðanleika ferlisins.

Hitaflutningur og hitastýring

Það er mikilvægt að viðhalda stöðugu hitastigi í gegnum kjarnaofninn fyrir stöðugar niðurstöður viðbragða. Glerofnar geta valdið áskorunum í hitaflutningi samanborið við málmofna, sem krefst skilvirkrar kælingar eða hitunaraðferða til að stjórna útverma eða innverma viðbrögðum á áhrifaríkan hátt.

Öryggissjónarmið

Öryggi er enn í fyrirrúmi þegar samfellt flæðisefnafræði er tekið upp. Glerofnar eru viðkvæmir fyrir hitaáfalli og vélrænni streitu, sérstaklega við hraðar hitabreytingar eða þrýstingssveiflur. Innleiðing öryggisreglur og notkun öflugra kjarnaefna eru nauðsynleg til að draga úr áhættu.

Sveigjanleiki og framleiðslugeta

Þó að 20-lítra glerkljúfur sé hentugur fyrir tilraunir í litlum mæli, verður að meta sveigjanleika í stærra framleiðslumagn. Þættir eins og hvarfhvörf, notkun leysiefna og hreinsunaraðferðir afurða hafa áhrif á hagkvæmni þess að stækka úr rannsóknarstofum til iðnaðarframleiðslu.

Tilviksrannsóknir og hagnýt forrit

Nokkrar rannsóknir benda á árangursríkar útfærslur á samfelldu flæðisefnafræði með því að nota glerkljúfa á litlum rannsóknarstofum. Þessar tilviksrannsóknir sýna fram á aðlögunarhæfni glerkljúfa þegar þeir eru tengdir við viðeigandi flæðistýringarkerfi og hagræðingu ferla.

Niðurstaða

Að lokum, á meðan a20-lítra glerkljúfurhannað fyrir lotumyndun er hægt að aðlaga fyrir stöðuga flæðisefnafræði, þarf að taka á nokkrum mikilvægum sjónarmiðum. Þar á meðal eru breytingar á reactorhönnun, flæðistýringarkerfi, hitaflutningsgetu, öryggisreglur og stigstærðarmat. Með því að meta þessa þætti vandlega og nýta framfarir í sjálfvirkni vinnslu og reactor tækni, geta litlar rannsóknarstofur á áhrifaríkan hátt nýtt sér kosti stöðugrar flæðisefnafræði til aukinnar framleiðni og nýsköpunar í efnamyndun.

Heimildir

Wiles, C. og Watts, P. (2012). Stöðugt flæði reactors: Sjónarhorn. Green Chemistry, 14(1), 38-54. doi:10.1039/C1GC15632B

Jamison, TF og Jensen, KF (2019). Samþætt samfelld framleiðsla lyfja. ACS Symposium Series, 1331, 3-29.

Hartman, RL og Jensen, KF (2009). Örefnafræðileg kerfi fyrir samfellt flæðismyndun. Lab on a Chip, 9(18), 2495-2507.

Ley, SV, Fitzpatrick, DE, Ingham, RJ og Myers, RM (2015). Lífræn nýmyndun: Mars vélanna. Angewandte Chemie International Edition, 54(12), 3449-3464.

Plutschack, MB, Pieber, B., Gilmore, K., & Seeberger, PH (2017). Leiðbeiningar Hitchhiker um flæðiefnafræði. Chemical Review, 117(18), 11796-11893.

Adamo, A., Beingessner, RL, Behnam, M., Chen, J., Jamison, TF og Jensen, KF (2016). Stöðugt flæðisframleiðsla lyfja á eftirspurn í þéttu, endurstillanlegu kerfi. Science, 352(6281), 61-67.

Britton, J. og Raston, CL (2017). Stöðugt flæðismyndun lífrænna efnasambanda: Sjónarhorn. Chemical Communications, 53(1), 299-309.

Baxendale, IR, Deeley, J., Griffiths-Jones, CM, Ley, SV, Saaby, S., & Tranmer, GK (2016). Undirbúningur biaryls með Negishi krosstengingaraðferð með því að nota stöðugt flæði örreactor kerfi. Rannsóknir og þróun lífrænna ferla, 20(1), 3-5.