Equipo de mezcla de pesticidas farmacéuticos

En las industrias química fina, farmacéutica, pesticida y otras industrias, hay muchos tipos de Operaciones unitarias involucradas y sus propias características. Los procesos físicos convencionales, como la destilación, el enfriamiento, la disolución, la concentración y algunas reacciones homogéneas controladas dinámicamente, la mezcla no es un factor de control, los equipos de mezcla generales (como los tanques de vidrio recubiertos estándar) pueden cumplir con los requisitos del proceso, y el diseño se centra más en el tamaño del consumo de energía y el costo de compra.

Sin embargo, la mayoría de los equipos de mezcla de los procesos operativos de la unidad todavía necesitan un diseño profesional, estos procesos incluyen nitrificación continua, cloruro, adición, condensación, sustitución, fluoración, acilación, sulfonización, amonólisis, oxidación, extracción, cristalización, hidrolización, lavado, etc. cómo captar los problemas centrales de cada proceso para un diseño específico de agitador requiere una larga experiencia en ingeniería y una rica experiencia. Originalmente, ver estas agitadoras no es solo un problema de equipo, sino también un problema de proceso. solo familiarizándose con el proceso, captando los problemas esenciales y haciendo que las características químicas de la reacción coincidan con las características de transmisión del reactor, el efecto del proceso se puede multiplicar.

◇Nitrificación continua

Tomando como ejemplo el proceso de nitrificación continua de ácido Mixto en serie de múltiples Autoclaves de benceno, clorobenceno y tolueno, el número de autoclaves en serie, el volumen de un solo autoclave, la relación de longitud a diámetro, el tubo de intercambio de calor incorporado, el tipo de agitador, la cantidad de circulación, la cantidad de corte, el tipo de flujo y otros parámetros se diseñan sobre la base de la dinámica de reacción para obtener la distribución ideal del tiempo de estancia y la tasa de conversión. Además, el diseño del agitador también debe tener en cuenta: 1. la capacidad de transferencia de calor correspondiente a la tasa de conversión, en el mismo área de transferencia de calor y temperatura de reacción, esto depende del coeficiente de transferencia de calor, que está estrechamente relacionado con el diseño del agitador; 2. el tamaño de la cantidad de cizallamiento, la cantidad de cizallamiento excesiva, el alto consumo de energía y las dificultades causadas por el proceso posterior de separación de petróleo y agua, la cantidad de cizallamiento demasiado pequeña, afectan directamente el grado de dispersión de la fase agua - aceite, lo que resulta en una reducción de la tasa de reacción.

◇Reacción de cloruro

La mayoría de la cloruro de compuestos orgánicos (como hidrocarburos aromáticos y compuestos heterocíclicos) se realiza mediante operaciones intermitentes en un solo reactor. debido a la existencia de reacciones de cloruro de varios niveles y pequeñas diferencias en la energía de activación de cada reacción, la coordinación entre la conversión de la materia prima, la selectividad del producto objetivo, la utilización del cloro Qi y el tiempo de reacción es más difícil.

Optimizar el agitador y aumentar la relación longitud - diámetro del reactor es una forma eficaz de aumentar la dispersión del cloro Qi y acelerar la reacción. la prolongación del tiempo de estancia del cloro Qi también puede aumentar la utilización del cloro Qi hasta cierto punto. sin embargo, todavía puede desperdiciarse más del 10% del cloro Qi.

El reactor de agitación de operación intermitente en serie de doble caldero diseñado originalmente por la empresa puede resolver bien estos problemas:

1. el primer y el último caldero se pueden llevar a cabo en diferentes condiciones de reacción, lo que ofrece la posibilidad de mejorar la selectividad;

2. el primer caldero no persigue la tasa de utilización de cloro qi, lo que puede aumentar la velocidad de cloro, acortar el tiempo de reacción y aumentar la tasa de conversión;

3. después de la reacción del primer reactor, la concentración de materias primas del reactor final sigue siendo muy alta, y el cloro Qi no es fácil de desbordar, lo que aumenta la tasa de utilización del cloro Qi a más del 99%.

Por supuesto, este proceso también puede adoptar un proceso continuo de tres calderos, lo que hace que la capacidad de producción sea mayor y la operación sea más simple.

En resumen, ya sea que se trate de un solo tanque intermitente, un doble tanque intermitente o un proceso continuo de tres tanques, el diseño razonable de la batidora es crucial.

◇Reacción de oxidación

La reacción con oxidación de oxígeno puro debe utilizar un reactor agitado de autosucción. para más detalles, consulte "hidrogenación catalítica en fase líquida y otras tecnologías y equipos de reacción Gas - líquido". a diferencia de la Hidrogenación catalítica, la pureza del oxígeno generalmente no es tan alta como el hidrógeno. el reactor de oxidación de autosucción todavía necesita una pequeña descarga continua para evitar el enriquecimiento de gas inerte. Por supuesto, también hay algunos grandes reactores con baja concentración de materias primas, bajo consumo de oxígeno y baja presión de reacción que adoptan el tipo de combinación de turbohélice y turbohélice de hoja ancha de varias capas, como el reactor de 80 metros cúbicos de oxidación de oxígeno de doble glifosato para producir glifosato.

Los reactores de oxidación de aire no deben utilizar reactores agitadores de autoabsorbente, porque las altas concentraciones de nitrógeno en el aire se enriquecen rápidamente en el espacio de fase gaseosa, la circulación entre la fase gaseosa y la fase líquida es básicamente nitrógeno, y la reacción de oxidación termina rápidamente. Por lo tanto, el reactor de oxidación de aire debe utilizar un reactor de agitación de varias capas con un diámetro largo relativamente grande. En cuanto al diseño del agitador, está estrechamente relacionado con factores como la viscosidad del sistema, el volumen de ventilación, la presión de reacción, la dificultad de recuperación del disolvente en el gas de escape y los requisitos de concentración de oxígeno en el gas de escape.

◇Respuesta rápida

Para algunas reacciones con tasas de reacción rápidas, para controlar la tasa de reacción, la temperatura de reacción y el contenido de impurezas, una de las materias primas de reacción utiliza el método de gota (o flujo) para que la reacción se relaje relativamente. Este método es muy eficaz, pero todavía tiene deficiencias:

1. cuando los componentes de goteo ocupan un porcentaje de volumen más alto, el nivel de alimentación del reactor cambia mucho, el flujo de la posición de goteo de la superficie también cambia mucho, y la velocidad de difusión de la concentración de la materia prima disminuye con el aumento de la superficie;

2. cuando la capacidad de circulación del agitador es insuficiente, la concentración de materias primas en la posición de goteo es demasiado alta, la velocidad de reacción local es demasiado rápida, la reacción es fácil de formar puntos calientes, y el sobrecalentamiento local dificulta el control de las reacciones secundarias.

3. algunas reacciones rápidas, la viscosidad del sistema aumenta en la etapa posterior de la adición de gotas debido a la precipitación de productos, en este momento, los componentes de la adición de gotas son más difíciles de difundir, especialmente en fluidos pseudoplásticos.

Las agitadoras que originalmente estaban diseñando estas reacciones rápidas tienen sus propias características, y la idea principal es cómo dispersar rápidamente los componentes de goteo a través de un diseño razonable y eliminar los puntos calientes de la reacción. Al mismo tiempo, es necesario optimizar la posición y el método de goteo, y algunas reacciones rápidas también deben diluir previamente la concentración inicial de los componentes de goteo.

◇Cristalización

La cristalización es el proceso de precipitación de solutos de la solución, con dos métodos: cristalización concentrada por evaporación y cristalización por enfriamiento.

En los campos de la industria química fina, la medicina y los pesticidas, la cristalización no es solo un medio para separar solutos de soluciones, sino también un método importante para purificar, lo que dificulta en gran medida el diseño del caldero de cristalización.

Por lo tanto, el diseño del caldero de cristalización de agitación debe tener en cuenta muchos factores:

1. capacidad de circulación suficiente para mantener la suspensión de partículas, la concentración uniforme de solutos y la temperatura uniforme;

2. baja capacidad de Corte para reducir el daño a la forma cristalina;

3. mejorar la limpieza de la pared interior y los componentes internos del caldero y reducir el caldero pegajoso;

4. cuando no se puede evitar la pegajosidad del caldero, se puede considerar la mezcla de raspado de pared;

5. reducir la diferencia de temperatura de transferencia de calor para que la solución se mantenga en una baja supersaturación, la relación entre la tasa de crecimiento del cristal y la tasa de generación del núcleo de cristal es grande, el cristal resultante es grande, la forma del cristal también es relativamente completa y la pureza del producto es alta.

◇Dispersión líquida

La dispersión líquida existe en muchas obras de proceso, como la hidrolización, la extracción, el lavado de agua, etc. el objetivo de la agitación es dispersar la fase dispersa lo más uniformemente posible en la fase continua en forma de gotas finas, aumentando el área de transferencia de masa y reduciendo el tiempo de operación.

Los agitadores de dispersión líquido - líquido suelen utilizar turbopalas de alto Corte. hay métodos maduros para calcular la velocidad crítica de desaparición de la interfaz de dos fases, el área de la interfaz de dos fases y el tamaño de las gotas dispersas. la diferencia de densidad, la diferencia de viscosidad y la tensión de la interfaz entre las dos fases son tres Parámetros importantes de zui.

El agitador de dispersión líquido - líquido diseñado de acuerdo con el método anterior, la velocidad de funcionamiento es mucho más alta que la velocidad crítica, el consumo de energía es a menudo relativamente alto, especialmente para equipos con grandes relaciones de longitud a diámetro y grandes volúmenes, y la configuración del remo de corte multicapa hace que el consumo de energía aumente nuevamente.

El agitador de dispersión líquido - líquido de diseño original no sólo garantiza el efecto del proceso, sino que también presta gran atención al consumo de energía. El uso de una capa de turbohélice de alta velocidad de diámetro más pequeño y su colocación cerca de la interfaz es un método que ahorra energía y garantiza el efecto del proceso. cuando la longitud y el diámetro del equipo son relativamente grandes, se puede establecer una capa de turbohélice en la fase continua para compensar el defecto de que el rango de Acción de la turbohélice no puede afectar a toda la fase líquida, y el consumo de energía de la turbohélice es solo del 10% al 20% de la turbohélice.

◇Suspensión sólida

Hay dos situaciones en la suspensión sólida que requieren un diseño especial: una es la suspensión de lodo de alto contenido sólido, el rotor de flujo axial general fallará, el rotor de hoja de arco sp306 original está especialmente desarrollado para este proceso, adecuado para sistemas con contenido sólido de hasta el 35% al 65%, especialmente cuando la suspensión produce una cierta viscosidad debido a las pequeñas partículas sólidas, que también se puede aplicar en casos de pequeñas cantidades de gas. La suspensión de otro polvo metálico, como el proceso de reducción de polvo de hierro, el proceso de reducción con níquel esqueleto como catalizador, el proceso de deshihidrógeno con cobre como catalizador, el proceso de producción de estaño orgánico, etc., las enormes diferencias de densidad entre el metal y la fase líquida causan dificultades de suspensión, y los agitadores también son vulnerables al desgaste o la corrosión. la mayoría de los tipos de agitadores en la serie SP original se pueden adaptar a esta ocasión siempre que estén razonablemente diseñados, y las hojas también pueden tomar medidas como endurecimiento de la superficie, revestimiento y otras medidas para evitar el desgaste y la corrosión si es necesario.