Lò phản ứng thủy tinh 5L

CácLò phản ứng thủy tinh 5Lrất dễ sử dụng, đẹp về ngoại hình và kinh tế. Nó là một thiết bị lý tưởng cho hóa học hiện đại và thử nghiệm tổng hợp các vật liệu mới. Lò phản ứng này có thể thực hiện các phản ứng tổng hợp sinh hóa khác nhau và các phản ứng tổng hợp ở nhiệt độ không đổi.

Thiết bị này là một hệ thống kín hoàn toàn và lò phản ứng có thể được bơm đến trạng thái áp lực đáp ứng các điều kiện thí nghiệm theo yêu cầu. Bằng cách điều chỉnh van điều chỉnh trên phễu áp suất không đổi hoặc chai sạc, có thể điều khiển sự sụt giảm đồng đều của vật liệu và các vật liệu chất lỏng khác nhau có thể được hút liên tục bởi áp suất âm.

Chúng tôi cung cấpLò phản ứng thủy tinh 5L, Vui lòng tham khảo trang web sau đây để biết thông số kỹ thuật chi tiết và thông tin sản phẩm.

Sản phẩm:https:\/\/www.achievechem.com\/chemical-ing abipment\/jacketed-lass-reactor.html

 Bấm để nhận bảng giá toàn bộ

 

● Khả năng:Nó phù hợp cho hoạt động trong phòng thí nghiệm quy mô nhỏ. Công suất nên được chọn theo các yêu cầu thử nghiệm cụ thể.

● Tài liệu:Được làm bằng thủy tinh borosilicate cao, có khả năng chống ăn mòn tốt và độ ổn định hóa học và có thể chống lại sự ăn mòn của các dung dịch axit-bazơ khác nhau và dung môi hữu cơ.

● Cấu trúc:Bao gồm một bình phản ứng, nắp, máy khuấy, thiết bị điều khiển nhiệt độ, cổng phóng điện và cổng thức ăn. Trong số đó, một thiết bị niêm phong được sắp xếp giữa thùng chứa phản ứng và nắp để đảm bảo niêm phong và an toàn của quá trình phản ứng.

● Làm nóng và làm mát:Được trang bị máy sưởi và bộ làm mát, có thể được điều khiển bằng áo khoác bề mặt để duy trì sự ổn định của nhiệt độ phản ứng.

● Thiết bị khuấy:Để thúc đẩy sự pha trộn đầy đủ và làm nóng đồng đều của vật liệu phản ứng, ấm phản ứng thủy tinh thường được trang bị máy khuấy cơ học hoặc máy khuấy từ, có thể nhận ra sự khuấy và huyền phù của vật liệu.

● Hệ thống điều khiển:Được trang bị hệ thống kiểm soát nhiệt độ, có thể kiểm soát sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình phản ứng bằng cách đặt và giám sát nhiệt độ.

● An toàn:Có hiệu suất an toàn tốt, và nắp được niêm phong một cách đáng tin cậy, có thể chống lại áp suất cao. Ngoài ra, khả năng chống ăn mòn của nó cũng giúp giảm ô nhiễm vật liệu trong quá trình phản ứng.

● Thiết lập và hiệu chuẩn

Cấp độ: Đảm bảo lò phản ứng được đặt trên một bề mặt ổn định.

Xét nghiệm rò rỉ: Áp suất cho tàu có nitơ (1 thanh2 thanh) và kiểm tra rò rỉ bằng nước xà phòng.

Hiệu chuẩn: Xác minh cảm biến nhiệt độ và đồng hồ đo áp suất so với các tiêu chuẩn được chứng nhận.

● Thực hiện phản ứng

Chất phản ứng sạc: Thêm chất rắn đầu tiên, tiếp theo là chất lỏng để giảm thiểu phơi nhiễm bụi.

Tối ưu hóa khuấy: Bắt đầu ở tốc độ thấp (100 vòng \/ phút) và tăng dần để tránh bắn tung tóe.

Nhiệt độ tăng cường: Đối với các phản ứng tỏa nhiệt, giới hạn tốc độ gia nhiệt ở mức nhỏ hơn hoặc bằng 5 độ \/phút.

● Lấy mẫu và phân tích

Kỹ thuật vô trùng: Sử dụng ống tiêm vô trùng và kim cho sinh học.

Cảm biến nội tuyến: Triển khai pH, độ dẫn điện hoặc DO (oxy hòa tan) để theo dõi thời gian thực.

● Tắt máy và dọn dẹp

Làm nguội: Làm mát nhanh chóng lò phản ứng nếu xảy ra phản ứng không kiểm soát được.

Thoát nước: Sử dụng chân không để loại bỏ dung môi dư.

Làm sạch: Rửa bằng nước khử ion, tiếp theo là acetone hoặc ethanol. Đối với dư lượng cứng đầu, sử dụng dung dịch piranha (h₂so₄: h₂o₂, 3: 1).

ITCAN được sử dụng cho phản ứng trao đổi ion, đó là một phản ứng được thực hiện bởi sự tương tác giữa các nhóm trao đổi ion trên pha tĩnh và ion trong dung dịch. Phản ứng này thường được sử dụng trong xử lý nước, tách và tinh chế, chiết xuất và xúc tác.
Trong phản ứng trao đổi ion, lò phản ứng có thể mang dung dịch phản ứng và vật liệu pha tĩnh. Ma trận trao đổi ion thường là một vật liệu rắn với cấu trúc hóa học cụ thể, chẳng hạn như nhựa trao đổi ion. Nhựa này có tính chọn lọc nhất định và có thể hấp phụ có chọn lọc hoặc giải phóng các ion cụ thể.

Những đổi mới gần đây và tiến bộ công nghệ trong các lò phản ứng thủy tinh 5L đã tập trung vào việc tăng cường độ chính xác, an toàn, tự động hóa và khả năng thích ứng trên các ứng dụng khác nhau. Dưới đây là những phát triển chính:

● Hệ thống kiểm soát nhiệt độ nâng cao

Các lò phản ứng thủy tinh 5L hiện đại hiện đang tích hợp áo khoác\/làm mát được điều khiển PID hoặc làm lạnh tuần hoàn có khả năng duy trì nhiệt độ trong ± 0. 1 độ. Độ chính xác này là rất quan trọng đối với các phản ứng tỏa nhiệt (ví dụ: bổ sung thuốc thử Grignard) hoặc các quá trình nhiệt độ thấp (ví dụ, trùng hợp đông lạnh). Một số mô hình hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ hai vùng, cho phép quản lý độc lập thân máy phản ứng và thiết bị ngưng tụ cho các điều kiện phản ứng tối ưu.

● Tích hợp tự động hóa và PLC

Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) đã được tích hợp vào các lò phản ứng thủy tinh 5L, cho phép điều khiển tự động tốc độ khuấy, nhiệt độ, áp suất và bổ sung thuốc thử. Điều này làm giảm lỗi của con người và tăng cường khả năng tái tạo. Ví dụ, các hệ thống điều khiển PLC có thể thực hiện các giao thức phản ứng nhiều bước, bao gồm các bổ sung thời gian, đường dốc nhiệt độ và ghi nhật ký dữ liệu thời gian thực. Một số lò phản ứng cũng hỗ trợ giám sát từ xa thông qua các ứng dụng di động hoặc nền tảng đám mây, cho phép các nhà khai thác điều chỉnh các tham số ngoài trang web.

● Các tính năng an toàn nâng cao

Đổi mới an toàn bao gồm động cơ chống nổ, van giảm áp và hệ thống làm mát khẩn cấp. Đối với các phản ứng nguy hiểm (ví dụ, hydrogenation hoặc nhiệt phân), các lò phản ứng hiện có các máy phát hiện rò rỉ khí, hệ thống thanh lọc khí trơ và đĩa vỡ để ngăn ngừa quá mức. Ngoài ra, thủy tinh borosilicate chống tĩnh làm giảm nguy cơ đánh lửa do tia lửa gây ra trong môi trường dễ cháy.

● Pha trộn và đồng nhất cắt cao

Để cải thiện độ ổn định nhũ tương và kiểm soát kích thước hạt (ví dụ, trong tổng hợp hạt nano), các lò phản ứng 5L hiện kết hợp các chất đồng nhất-stator rôto cắt cao hoặc đầu dò siêu âm. Những công cụ này đạt được kích thước giọt phụ và phân tán đồng đều, quan trọng đối với các công thức dược phẩm và mỹ phẩm. Một số mô hình cũng cung cấp khớp nối từ tính cho việc khuấy động cơ thể, mô-men xoắn cao.

● Thiết kế mô -đun và có thể mở rộng

Các nhà sản xuất hiện cung cấp các lò phản ứng 5L mô -đun với các thành phần có thể hoán đổi (ví dụ: tàu có áo khoác, bình ngưng và cổng thức ăn) để thích ứng với các quy trình khác nhau. Tính linh hoạt này hỗ trợ các phản ứng nhiều bước (ví dụ: bổ sung tuần tự của thuốc thử) và xác nhận mở rộng từ phòng thí nghiệm đến nhà máy thí điểm. Một số lò phản ứng cũng tương thích với các mảng microreactor, cho phép tổng hợp song song để sàng lọc thông lượng cao.

► Nghiên cứu trường hợp 1: Phát triển dược phẩm - Tối ưu hóa tổng hợp API

Khách quan

Một công ty dược phẩm cỡ trung bình nhằm mở rộng quy mô tổng hợp một thành phần dược phẩm hoạt động mới (API) cho một liệu pháp ung thư. Mục tiêu là tạo ra 1 kg API có độ tinh khiết cao cho các thử nghiệm tiền lâm sàng trong khi giảm thiểu tạp chất và thời gian phản ứng.

Thách thức

Biến đổi năng suất: Các phản ứng dựa trên bình mang lại độ tinh khiết không nhất quán (75 Hàng85%) do sự pha trộn kém và độ dốc nhiệt độ.

Mối quan tâm về an toàn: Phản ứng liên quan đến việc bổ sung thuốc thử Grignard tỏa nhiệt, có nguy cơ chạy trốn nhiệt.

Khả năng mở rộng: Chuyển từ các bình 250 ml sang lò phản ứng 5L yêu cầu kiểm soát chính xác cân bằng hóa học và thời gian cư trú.

Giải pháp

Thiết lập lò phản ứng: Một lò phản ứng thủy tinh 5L có máy khuấy cơ học, bình ngưng trào ngược và đầu vào nitơ đã được sử dụng.

Kiểm soát nhiệt độ: Một máy làm lạnh tuần hoàn duy trì phản ứng ở −10 độ (quan trọng đối với sự ổn định của Grignard).

Giao thức bổ sung: Thuốc thử Grignard đã được thêm vào thông qua bơm ống tiêm trong hơn 2 giờ để kiểm soát khả năng tỏa nhiệt.

Giám sát trong quá trình: Các mẫu HPLC đã được rút hàng giờ để theo dõi sự hình thành tạp chất.

Kết quả

Cải thiện năng suất: đạt được năng suất 92% (so với trung bình 82% trong bình) với độ tinh khiết 99,2%.

An toàn: Không có sự cố chạy trốn nhiệt, nhờ tốc độ bổ sung chậm và làm mát hiệu quả.

Hiệu suất thời gian: Giảm thời gian phản ứng từ 16 giờ (bình) xuống còn 10 giờ (lò phản ứng).

Bài học kinh nghiệm

Kiểm soát nhiệt độ chính xác: Ngay cả độ lệch nhỏ (ví dụ: −5 độ so với −10 độ) tăng gấp đôi mức độ tạp chất.

Tối ưu hóa tốc độ bổ sung: Bơm tự động cải thiện khả năng tái tạo so với các phương pháp thủ công.

Xác thực mở rộng: Dữ liệu quy mô thí điểm phù hợp với kết quả bình, cho phép chuyển tiếp liền mạch sang lò phản ứng 50L.

► Nghiên cứu trường hợp 2: Hóa học polymer - tổng hợp các hạt nano phân hủy sinh học

Khách quan

Một phòng thí nghiệm khoa học vật liệu đã tìm cách phát triển các hạt nano poly (Lactic-co-glycolic acid) (PLGA) (PLGA) để phân phối thuốc. Thách thức là kiểm soát kích thước hạt (5 0 - 100nm) và chỉ số polydispersity (PDI <0,2) trong lò phản ứng 5L.

Thách thức

Hợp chất: Các hạt nano có xu hướng phân cụm, mang lại các tập hợp lớn, không đều.

Lựa chọn dung môi: Dichloromethane (DCM) có hiệu quả nhưng bay hơi quá nhanh, phá vỡ sự ổn định nhũ tương.

Hiệu quả khuấy động: Những người cố gắng thông thường không duy trì kích thước giọt đồng đều trong pha hữu cơ.

Giải pháp

Sửa đổi lò phản ứng:

Đã cài đặt một chất đồng nhất-stator rôto cắt cao để phá vỡ các giọt.

Đã sử dụng một chiếc áo khoác kép đồng trục để điều khiển nhiệt độ chính xác (25 độ ± 0. 5 độ).

Hệ thống dung môi: Thay thế DCM bằng hỗn hợp ethyl acetate và acetone để bay hơi chậm.

Tối ưu hóa chất hoạt động bề mặt: Thêm 1% w\/v poly (rượu vinyl) (PVA) để ổn định nhũ tương.

Kết quả

Kích thước hạt: đạt được 85 ± 12nm với PDI=0. 15.

Hình thái: Hình ảnh TEM đã xác nhận các hạt nano hình cầu, không tổng hợp.

Khả năng mở rộng: Quá trình 5L tạo ra 400 g hạt nano trên mỗi đợt, đủ cho các nghiên cứu trên động vật.

Bài học kinh nghiệm

Khóa đồng nhất hóa: Trộn cắt cao làm giảm 60%biến đổi theo từng lô.

Động lực học dung môi: dung môi bay hơi chậm duy trì độ ổn định nhũ tương cho 30+ phút.

Sàng lọc chất hoạt động bề mặt: PVA vượt trội so với Tween 80 trong việc ngăn chặn tập hợp.

Lò phản ứng thủy tinh 5L vẫn là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu hóa học và công nghệ sinh học hiện đại, cung cấp khả năng hiển thị, độ chính xác và khả năng thích ứng vô song. Các ứng dụng của nó trải dài từ phát triển dược phẩm đến khắc phục môi trường, được thúc đẩy bởi những đổi mới trong tự động hóa, an toàn và bền vững. Trong khi những thách thức như khả năng mở rộng và chi phí vẫn tồn tại, những tiến bộ trong khoa học vật liệu và công nghệ kỹ thuật số đang mở rộng khả năng của nó. Khi các ngành công nghiệp ưu tiên hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường, lò phản ứng thủy tinh 5L sẽ tiếp tục phát triển, đóng vai trò then chốt trong thế hệ tiếp theo của các quá trình hóa học.

Chú phổ biến: Lò phản ứng thủy tinh 5L, Nhà sản xuất lò phản ứng thủy tinh 5L, nhà cung cấp, nhà máy