Що таке реактор кристалізації

Реактор кристалізаціїце своєрідне обладнання для реакції кристалізації, яке має високий вихід і чистоту. Ця реакція є методом розділення хімічних речовин у розчині за допомогою процесу кристалізації, який часто використовують для отримання кристалів або твердих продуктів високої чистоти.

Процес роботи обладнання реактора кристалізації зазвичай полягає в тому, щоб спочатку розчинити реагенти в розчиннику, а потім кристалізувати цільову речовину в розчині з утворенням твердого продукту шляхом належного контролю температури та індукції кристалізації. Нарешті, твердий продукт відокремлюють від розчинника роздільним пристроєм для отримання чистого кристалічного продукту.

 

Структура та принцип

• Реакційний контейнер: зазвичай виготовлений зі скла або нержавіючої сталі, його об’єм можна регулювати відповідно до реальних потреб. Реакційний посудину іноді зміцнюють для забезпечення безпеки та стабільності під час реакції.
• Пристрій для перемішування: пристрій для перемішування може бути механічним або магнітним, який використовується для змішування та перемішування реагентів і сприяння однорідності реакції та розчину. У реакції кристалізації перемішування також може відігравати певну роль у стимулюванні росту кристалів.
• Пристрій нагрівання або охолодження: пристрій нагрівання або охолодження є дуже важливою частиною машини, яка регулює швидкість кристалізації та контролює процес кристалізації, контролюючи температуру реакції. Нагрівальним пристроєм зазвичай є трубчастий або колбовий електронагрівач. Охолоджуючим пристроєм зазвичай є спіральний охолоджувач, який також може охолоджуватися охолоджувальною водою або холодильною рідиною.
• Пристрій, що викликає кристалізацію: пристрій використовується для створення кристалічного ядра або точки кристалізації. Звичайні пристрої для індукції кристалізації включають мішалку, затравковий стрижень, суспендований затравковий пристрій тощо. Ці пристрої утворюють стабільні кристалічні ядра в реакційному змішаному розчині фізичними або хімічними засобами, а потім каталізують утворення кристалів.
• Фільтруючий або роздільний пристрій: після реакції необхідно відокремити тверді кристалічні продукти від рідкої фази в реакційному змішаному розчині, для чого потрібен фільтруючий або роздільний пристрій. Зазвичай використовувані розділові пристрої включають фільтри, центрифуги, осаджувачі, екстрактори тощо.
• Система контролю. Нарешті, ще однією важливою частиною реактора хімічної кристалізації є система керування, яка в основному використовується для моніторингу та контролю параметрів реакції, таких як температура, тиск і швидкість перемішування, для забезпечення плавного перебігу та безпеки реакції.

Типи

За структурною формою його можна розділити на реактор з круглим дном, реактор з овальним дном і реактор з квадратним дном.

За режимом роботи його можна розділити на реактор періодичної дії та реактор безперервної дії.

Відповідно до матеріалів його можна розділити на скляний реакційний чайник, реакційний чайник з нержавіючої сталі та емальований реакційний чайник.

За температурою його можна розділити на високотемпературний реакційний чайник, середньотемпературний реакційний чайник і низькотемпературний реакційний чайник.

 

TЗагальні режими роботи

Ручне керування: підходить для дрібномасштабної та простої реакції кристалізації, і може працювати за допомогою ручного перемішування, контролю температури та подачі.

Напівавтоматична робота: підходить для великомасштабної та складної реакції. Ним можна керувати за допомогою автоматичного обладнання, такого як подача, перемішування, контроль температури та розвантаження, а також можна керувати вручну.

Повністю автоматична робота: підходить для великомасштабної та складної реакції кристалізації та може реалізувати повністю автоматичну роботу за допомогою комп’ютерної системи керування, включаючи подачу, перемішування, контроль температури та розрядження, що є більш точним та ефективним.

 

Відмінності між реактором кристалізації та реактором із сорочкою

Принцип реакції: блок реакції кристалізації в основному використовується для твердофазної реакції кристалізації, тобто речовини в розчині поступово кристалізуються шляхом контролю температури та перемішування. Реактори з сорочкою більш широко використовуються в різних хімічних реакціях, включаючи рідкофазні реакції та газофазні реакції.

Структура конструкції: Машина реакції кристалізації зазвичай має спеціальну структурну конструкцію, наприклад пристрій індукції кристалізації та пристрій контролю росту кристалів. Ці пристрої можуть сприяти процесу утворення та росту кристалів. Реактор із сорочкою приділяє більше уваги контролю реакції та теплопровідності, а його конструкцію сорочки можна використовувати для нагрівання або охолодження реагентів.

Умови реакції: кристалізаційний реактор приділяє більше уваги контролю температури та перемішування, щоб контролювати зростання форми та розміру кристалів. Окрім температури та перемішування, реактор із сорочкою також можна нагрівати або охолоджувати через сорочку для контролю швидкості реакції та якості продукту.

Застосування: через особливу структуру та принцип застосування кристалізаційного реактора, він частіше використовується в реакції твердофазної кристалізації та вирощуванні кристалів, особливо у фармацевтичній та хімічній промисловості. Реактори з сорочкою широко використовуються в органічному синтезі, одержанні хімічних реагентів, біофармацевтиці та інших галузях.

 

Звичайні солі, які можуть бути отримані в реакторі кристалізації

Сульфат: сульфат натрію, сульфат калію, сульфат кальцію тощо.

Карбонат: такий як карбонат натрію, карбонат калію та бікарбонат натрію.

Фосфат: наприклад, фосфат натрію, фосфат калію, гідрофосфат натрію тощо.

Ацетати: такі як ацетат натрію, ацетат калію та ацетат амонію.

Сульфід: такий як сульфід натрію, сульфід калію, сульфід амонію тощо.

 

Область застосування

Фармацевтична галузь: її можна використовувати для приготування та очищення лікарських засобів, таких як кристалізація та очищення біологічних препаратів, контроль орієнтації кристалів тощо. У цих застосуваннях реактор може забезпечувати точний контроль форми та розміру кристалів для задоволення особливих потреб у лікарських препаратах.

Хімічна сфера: реактори також широко використовуються в хімічних галузях, таких як синтез органічних хімікатів і полімерних матеріалів і виробництво функціональних матеріалів. Він може контролювати умови реакції, здійснювати вибір форми кристала та регулювання розміру, і таким чином отримувати високоякісні продукти.

У галузі тонкої хімічної промисловості та матеріалознавства реакторну машину також можна використовувати для приготування нових матеріалів, таких як металоорганічні каркасні матеріали та координаційні полімери. Його точний контроль реакції та контроль умов росту кристалів також забезпечують ефективний засіб для коригування структури та властивостей матеріалу.

Харчова промисловість: Чайник реакції кристалізації можна використовувати для виробництва харчових добавок і пігментів, таких як цукри, амінокислоти та інші речовини. Кришталеві вироби мають високу чистоту, гарний колір і форму, а також відповідають стандартам харчової гігієни.