Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Химическая технология : что нового?
Содержание
- 1. Химическая технология : что нового?
- 2. F0j – входящий поток веществаFj –
- 3. НГУ, 3 курс ФЕН
- 4. Схемы реакторовНГУ, 3 курс ФЕН
- 5. Правило 1.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Для
- 6. Правило 2.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Для
- 7. Правило 3.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Для
- 8. Правило 4.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Сложные
- 9. Правило 5.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Идеального
- 10. Правило 6.15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47О
- 11. 15.02.2012НГУ, 3 курс ФЕН из 47Чтобы минимизировать
- 12. Примеры альтернативных технологийНГУ, 3 курс ФЕН
- 13. МикрореакторыНГУ, 3 курс ФЕН Состоят из серии
- 14. Насосы для микрореакторовНГУ, 3 курс ФЕНПеристальтическийЭксцентричныйМембранныйВинтовой шприцевойвремяПлюсы:ЭкономичностьНе
- 15. Смешение реагентовНГУ, 3 курс ФЕНОбычно занимает от
- 16. Преимущества микрореакторовНГУ, 3 курс ФЕН Быстрое смешение
- 17. МасштабированиеНГУ, 3 курс ФЕНОбычный синтезСинтез в микрореактореЛабораторияПилотная установкаЗаводУвеличение размераили количества
- 18. ПримерыНГУ, 3 курс ФЕНУвеличение скорости реакции100% конверсииМикрореактор:
- 19. ПримерыНГУ, 3 курс ФЕНБезопасностьВыход мононитрата увеличен с
- 20. ПримерыНГУ, 3 курс ФЕНРеакция Гриньяра с двумя
- 21. Скачать презентанцию
F0j – входящий поток веществаFj – исходящий поток веществаr - скорость реакцииV - объем реакционной смесиNj - концентрацияРеактор идеального смешения (batch)Реактор идеального вытеснения (constant flow)Проточный реактор
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Химическая технология:
что нового?
Вадим К. Хлесткин, к.х.н.
Новосибирский государственный университет
Лекция 2. Химические
реакторы.
Слайд 2F0j – входящий поток вещества
Fj – исходящий поток вещества
r
- скорость реакции
V - объем реакционной смеси
Nj
- концентрацияРеактор
идеального смешения (batch)
Реактор
идеального вытеснения
(constant flow)
Проточный реактор
смешения
Химический реактор
- устройство, аппарат для проведения химических превращений.
Слайд 5Правило 1.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Для одной реакции.
Чтобы минимизировать
объем реактора, нужна как можно более высокая концентрация реагентов, порядок
по которым n > 1. Для тех компонентов, по которым порядок n < 1, концентрация должна быть низкой.
Слайд 6Правило 2.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Для последовательных реакций.
А → R → S → T…..
Чтобы максимизировать выход
любого из интермедиатов, не смешивайте жидкости с разными концентрациями активных ингредиентов (реагента или интермедиатов).Рецикл
Здесь смешивается жидкость с исходной и выходящей концентрациями
Слайд 7Правило 3.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Для параллельных реакций.
n1 –
низкий порядок
n2 – средний порядок
n3 – высокий порядок
Для оптимального распределения
продуктов:Низкая концентрация благоприятна для реакций низшего порядка
Высокая – для высшего
Средняя – для среднего
Для реакций одного порядка концентрация не влияет на распределение продуктов.
Нужный продукт
Слайд 8Правило 4.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Сложные реакции.
Сложные процессы могут
быть сведены к простым (параллельным или последовательным).
Здесь: если R –
нужный продукт, то A и R вводятся в реактор идеального вытеснения, без всяких рециклизаций. А вот B можно вводить как угодно – его концентрация не повлияет на распределение продуктов.
Слайд 9Правило 5.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Идеального смешения или идеального
вытеснения?
Любое распределение продуктов может быть достигнуто как в реакторе идеального
смешения, так и в реакторе идеального вытеснения.В потоке
В горшке
Вся жидкость доб сразу
Доб медленно
Держим конц постоянной
реактор
Слайд 10Правило 6.
15.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
О температуре.
Высокая температура благоприятна
для реакций с высокой E.
Низкая – с низкой.
Слайд 1115.02.2012
НГУ, 3 курс ФЕН
из 47
Чтобы минимизировать объем реактора, нужна
как можно более высокая концентрация реагентов, порядок по которым n
> 1. Для тех компонентов, по которым порядок n < 1, концентрация должна быть низкой.Для последовательных реакций.
Чтобы максимизировать выход любого из интермедиатов, не смешивайте жидкости с разными концентрациями активных ингредиентов (реагента или интермедиатов).
Для параллельных реакций.
Для оптимального распределения продуктов:
Низкая концентрация благоприятна для реакций низшего порядка
Высокая – для высшего
Средняя – для среднего
Для реакций одного порядка концентрация не влияет на распределение продуктов.
Сложные процессы могут быть сведены к простым (параллельным или последовательным).
Любое распределение продуктов может быть достигнуто как в реакторе идеального смешения, так и в реакторе идеального вытеснения.
Высокая температура благоприятна для реакций с высокой E.
Низкая – с низкой.
Слайд 13Микрореакторы
НГУ, 3 курс ФЕН
Состоят из серии мелких каналов (10
– 1000 микрон)
Материал: нержавеющая сталь, пластики, силикон, стекло
Могут
быть легко изготовлены Используют самые простые устройства подачи растворов (насосы)
Либо гидродинамическая, либо электроосмотическая подача растворов
Lab-on-chip
Слайд 14Насосы для микрореакторов
НГУ, 3 курс ФЕН
Перистальтический
Эксцентричный
Мембранный
Винтовой шприцевой
время
Плюсы:
Экономичность
Не контактируют с раствором
Минусы:
Медленная
прокачка в мелких каналах
Пульсация
Параболический профиль потока
Слайд 15Смешение реагентов
НГУ, 3 курс ФЕН
Обычно занимает от секунд до микросекунд
Реагент
1
Реагент 2
Зона смешения
Y-соединение
T-соединение
Реагент 1
Реагент 2
Многослойный смеситель
Слайд 16Преимущества микрореакторов
НГУ, 3 курс ФЕН
Быстрое смешение
Точный контроль температуры
Высокие выходы
Высокая селективность
Безопасность
Занимают мало места
Масштабируемость
Слайд 17Масштабирование
НГУ, 3 курс ФЕН
Обычный синтез
Синтез в микрореакторе
Лаборатория
Пилотная установка
Завод
Увеличение размера
или количества
Слайд 18Примеры
НГУ, 3 курс ФЕН
Увеличение скорости реакции
100% конверсии
Микрореактор: 20 мин
Обычная колба:
24 ч
Региоселективность
Микрореактор: 78%, 95:5 А:В
Обычный реактор:
49%, 65:35 А:В
Слайд 19Примеры
НГУ, 3 курс ФЕН
Безопасность
Выход мононитрата увеличен с 55% до 75%
Чистота
продукта увеличена с 56% до 75%
Побочная полимеризация уменьшена в 5
разЗа 40 минут:
Микрореактор: 83%
Обычный реактор: 15%
Увеличение выхода
Слайд 20Примеры
НГУ, 3 курс ФЕН
Реакция Гриньяра с двумя последовательными актами гидролиза.
Реактор
из нержавеющей стали (ART, Alfa Laval, Lund, Sweden).
Занимает всего
30 X 50 см на столе. 200–300 кг 2-бензоилпиридина в день.
Using Microreactors in Chemical Synthesis: Batch Process versus Continuous Flow
Sep 1, 2009
By: Andreas Weiler, Matthias Junkers Pharmaceutical Technology
