Стеклянные реакторные системы для пилотных производств

Стекло является одним из наиболее химически стойких материалов, поэтому его часто используют для проведения органических синтезов. В паре со стеклом используют тефлон (PTFE), из которого изготавливают уплотнения, клапаны, мешалки и т.п. Если продукт не может контактировать с металлом или разъедает металл, то используют мешалки с тефлоновым покрытием. Как правило, в пилотных установках ограничиваются химическими стеклянными реакторами объемом до 100 л, далее выгоднее и безопаснее использовать эмалированный реактор (металлический реактор со стеклянным покрытием).

Стеклянные реакторы собираются под задачу пользователей и комплектуются необходимым оборудование: мешалками или диспергаторами, дозирующими и вакуумными насосами, термостатами, и т.п. При этом учитываются основные рабочие параметры: температура, давление, вязкость среды и пр.

Реакторы собираются на трубчатых стендах. В одном стенде могут располагаться несколько реакторов, если они связаны в некую технологическую линию. Стенды могут быть оснащены полками для расположения вспомогательного оборудования (насосов, дозаторов и т.п.). Небольшие реакторы (10-20 л) могут иметь стенды на колесах, что позволяет легко передвигать систему.

Обращаем Ваше внимание, что под пилотным реакторам мы подразумеваем реакторы с жестким креплением элементов с помощью фланцев. У разных производителей фланцы бывают различной формы: сферической, плоской, с канавкой и пр. Между двумя фланцами кладется тефлоновое уплотнение, повторяющее форму фланца, а сами фланцы стягиваются креплением на болтах. Как правило, после сборки пилотной реакторной системы ее не рекомендуется разбирать самостоятельно. При этом мы также можем предложить лабораторные реакторы (до 20 л), элементы которых имеют крепление на шлифах. Комплектация лабораторных реакторов может быть изменена пользователями без специалистов ТИРИТ. При необходимости можно перейти с фланцев на шлифы.

Температура

Стекло может работать в широком диапазоне температур (от -90 до +200°С, а иногда и до +250°С). Как правило, температуру поддерживают за счет циркуляции теплоносителя из термостата, при этом один термостат может обеспечить и нагрев, и охлаждение: пользователю не надо сливать или менять теплоноситель, чтобы работать в другом диапазоне. Чтобы проводить низкотемпературные синтезы рекомендуется использовать емкости с двумя рубашками - внешняя вакуумная рубашка в этом случае будет изолятором, а емкость не покроется слоем инея и останется прозрачной.
Пар в качестве теплоноситель не используют из-за его избыточного давления. Также не рекомендуется использовать электрические маты, которые будут создавать локальные перегревы в одном месте. Ранее также использовали масляные бани, в которые погружали емкости, но масло окисляется на воздухе, парит, да и отмыть емкость от масла будет сложно.

Давление

Благодаря тефлоновым уплотнениям, которое используют на стыке стеклянных деталей, стеклянная реакторная система получается герметичной. Она может работать под вакуумом до 50 мбар.
Стандартные стеклянные реакторы для пилотных производств могут работать под избыточным давлением 0.2-0.3 бар, например, при продувке азотом в ходе синтеза.
Существуют стеклянные реакторы высокого давления (до 12 бар), но они имеют небольшой объем - до 2-3 л. Если требуется стеклянная поверхность, а работать надо под давлением, то используются эмалированные реакторы. Также существуют реакторы с эмалированной емкостью и стеклянной крышкой.

Вязкость

Максимальная вязкость среды в ходе всего синтеза также является важным параметром для подбора типа перемешивающего элемента. Для вязких сред используют мешалку якорного типа; для суспензий - пропеллерного или турбинного. Как правило, перемешивающий элемент имеет тефлоновое покрытие, поэтому он стоек почти ко всем агрессивным средам (за исключением фтор-содержащим).
Реактор может быть оснащен диспергатором погружного типа (вместо мешалки) или проточного типа (вместе с мешалкой). Диспергатор позволяет получить однородную эмульсию или суспензию.

Комплектация стандартная:

• Реакционная емкость (с рубашкой и сливом)
• Донный клапан "без мертвого объема"
• Крышка с уплотнением
• Перемешивающий элемент
• Привод мешалки
• Конденсатор вертикальный
• Циркуляционный термостат Unistat
• Датчик температуры (если есть термостат)
• Разрывная мембрана
• Напольный стенд

Количество горлышек в крышке определяется заказчиком. Мы подбираем погружные трубки и адаптеры для крепления шлангов, переходников и т.п.

Дополнительные опции:

• Конденсатор диагональный с приемной емкостью
• Дозирующие стеклянные емкости
• Химически стойкие вакуумные насосы KNF
• Дозирующие мембранные насосы KNF
• Лабораторные мешалки
• Промышленные мешалки
• Шнековый дозатор порошков
• Ручной насос для отбора проб
• Лабораторные фильтры (перед насосами)
• Быстросъемный люк
• Нутч-фильтр и др.

Если реакторы будут установлены во взрывоопасной зоне, то для них будет подобрано соответствующее оборудование во взрывобезопасном исполнении, в том числе антистатичные химически стойкие шланги, которые не накапливают статическое электричество.

Проектировании реакторной установки может быть сделано непосредственно производителями стекла, при этом может быть предоставлена IQ/OQ-документация для фармацевтических производств.