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求助,工業(yè)放大實驗需要注意什么
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| 之前弄個小東西,最近要放大,用到生產(chǎn),本人比較沒經(jīng)驗,有什么要注意的嗎?有關(guān)濃度的。要做什么實驗,誰能提醒一下?注意什么 |
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中間實驗階段是進一步研究在一定規(guī)模的裝置中各步化學反應條件的變化規(guī)律,并解決實驗室中所不能解決或發(fā)現(xiàn)的問題。雖然化學反應的本質(zhì)不會因?qū)嶒炆a(chǎn)的不同二改變,但各步化學反應的最佳反應工藝條件,則可能隨實驗規(guī)模和設備等外部條件的不同而改變。因此,中試放大很重要。 實驗進行到什么階段才進行中試呢?至少要具備下列的條件: 1, 小試收率穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量可靠。 2, 造作條件已經(jīng)確定,產(chǎn)品,中間體和原理的分析檢驗方法已確定。 3, 某些設備,管道材質(zhì)的耐腐蝕實驗已經(jīng)進行,并有所需的一般設備。 4, 進行了物料衡算。三廢問題已有初步的處理方法。 5, 已提出原材料的規(guī)格和單耗數(shù)量。 6, 已提出安全生產(chǎn)的要求。 中試放大的方法有: 經(jīng)驗放大法:主要是憑借經(jīng)驗通過逐級放大(小試裝置-中間裝置-中型裝置-大型裝置)來摸索反應器的特征。它也是目前藥物合成中采用的主要方法。 相似放大法:主要是應用相似原理進行放大。此法有一定局限性,只適用于物理過程放大。而不適用于化學過程的放大。 數(shù)學模擬放大法:是應用計算機技術(shù)的放大法,它是今后發(fā)展的方向。 此外,微型中間裝置的發(fā)展也很迅速,即采用微型中間裝置替代大型中間裝置,為工業(yè)化裝置提供精確的設計數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是費用低廉,建設快。 中試放大階段的任務 主要有以下十點,實踐中可以根據(jù)不同情況,分清主次,有計劃有組織地進行。 1, 工藝路線和單元反應操作方法的最終確定。特別當原來選定的路線和單元反應方法在中試放大階段暴露出難以解決的重大問題時,應重新選擇其他路線,再按新路線進行中試放大。 2, 設備材質(zhì)和型號的選擇。對于接觸腐蝕性物料的設備材質(zhì)的選擇問題尤應注意。 3, 攪拌器型式和攪拌速度的考察。反應很多是非均相的,且反應熱效應較大。在小試時由于物料體積小,攪拌效果好,傳熱傳質(zhì)問題不明顯,但在中試放大時必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應特點,注意攪拌型式和攪拌速度對反應的影響規(guī)律,以便選擇合乎要求的攪拌器和確定適用的攪拌速度。 4, 反應條件的進一步研究。試驗室階段獲得的最佳反應條件不一定完全符合中試放大的要求,為此,應就其中主要的影響因素,如加料速度,攪拌效果,反應器的傳熱面積與傳熱系數(shù)以及制冷劑等因素,進行深入研究,以便掌握其在中間裝置中的變化規(guī)律。得到更適用的反應條件。 5, 工藝流程和操作方法的確定。要考慮使反應和后處理操作方法適用工業(yè)生產(chǎn)的要求。特別注意縮短工序,簡化操作,提高勞動生產(chǎn)率。從而最終確定生產(chǎn)工藝流程和操作方法。 6, 進行物料衡算。當各步反應條件和操作方法確定后,就應該就一些收率低,副產(chǎn)物多和三廢較多的反應進行物料衡算。反應產(chǎn)品和其他產(chǎn)物的重量總和等于反應前各個物料投量量的總和是物料衡算必須達到的精確程度。以便為解決薄弱環(huán)節(jié)。挖潛節(jié)能,提高效率,回收副產(chǎn)物并綜合利用以及防治三廢提供數(shù)據(jù)。對無分析方法的化學成分要進行分析方法的研究。 7, 原材料,中間體的物理性質(zhì)和化工常數(shù)的測定。為了解決生產(chǎn)工藝和安全措施中的問題,必須測定某些物料的性質(zhì)和化工常數(shù),如比熱,黏度,爆炸極限等。 8, 原材料中間體質(zhì)量標準的制訂。小試中質(zhì)量標準有欠完善的要根據(jù)中試實驗進行修訂和完善。 9, 消耗定額,原材料成本,操作工時與生產(chǎn)周期等的確定。在中試研究總結(jié)報告的基礎(chǔ)上,可以進行基建設計,制訂型號設備的選購計劃。進行非定型設備的設計制造,按照施工圖進行生產(chǎn)車間的廠房建筑和設備安裝。在全部生產(chǎn)設備和輔助設備安裝完畢。如試產(chǎn)合格和短期試產(chǎn) 穩(wěn)定即可制訂工藝規(guī)程,交付生產(chǎn) 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part01.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part04.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part03.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part02.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part05.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part10.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part09.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part08.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part07.rar 化工過程放大——從實驗室試驗到成功的工業(yè)規(guī)模設計.part06.rar http://www.gaoyang168.com/html/200702/406833.html 工業(yè)放大是化工工藝開發(fā)最重要也可能是最困難的問題,要考慮的因素很多,又缺少很有效的理論來指導,大部分工業(yè)開發(fā)還是靠經(jīng)驗和逐級放大,尤其是在國內(nèi)。提一些自己淺薄的看法,和大家一起討論 1)工業(yè)放大的一般方法與程序 一般方法:經(jīng)驗放**、數(shù)學模型法、兩者結(jié)合法: 放大的比較標準的程序:小試--(概念設計)--模式--(中試設計)--中試--(工業(yè)設計)--工業(yè)化;不過很多情況下不會完全按這個流程,可能就少幾個步驟 2)工業(yè)放大中反應器放大的準則與主要考慮參數(shù)。這個應該具體問題具體討論,一般反應過程放大,最重要的是溫度效應和濃度效應,其他因素一般都最后是通過這兩個因素來影響化工過程的。 3)工業(yè)放大中工藝可能出現(xiàn)的困難(在晶體學中詮釋為對過飽和度控制的工藝困難)根據(jù)所要放大的工藝過程的復雜程度來定,過程越復雜,可能碰到的問題肯定就越多,所以有的化工工藝開發(fā)用了幾十年的時間。比如,小試可能傳熱很容易,但工業(yè)化后,冷卻做不好,出現(xiàn)物料燒結(jié)、結(jié)塊。類似于這類的困難,總體上籠統(tǒng)地一說:就是各種因素通過傳質(zhì)傳熱來影響溫度和濃度,從而決定整個化工過程的實現(xiàn)。 4)工業(yè)放大中哪些環(huán)節(jié)(參數(shù))可以確定不變通過準確系統(tǒng)的小試、中試,經(jīng)過合理、準確地分析試驗結(jié)果和數(shù)據(jù),對過程有了比較本質(zhì)和基礎(chǔ)的理解,就可能知道哪幾個因素是基本的影響因素。 比如一個反應過程,本征動力學速率是不變的。如果小試可以基本消除傳遞阻力的影響,得到反應過程的本征動力學,那么工業(yè)化是可以直接用的。同樣,對于結(jié)晶過程,物質(zhì)體現(xiàn)決定后,小試驗和工廠大生產(chǎn)中本身的結(jié)晶速率不變,但傳質(zhì)傳熱情況就完全變了。 http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=497259 有機合成放大注意事項合成出來的產(chǎn)品 最終需要生產(chǎn)都要考慮的問題. 1.實驗室和放大實驗溫度梯度,濃度梯度不同 小實驗溫度和濃度都是比較好控制的,但放大實驗就不同了,首先看溫度由于體積增大,要達到一定的溫度的時間比較長,溫度的不均勻,導致反應的不均勻,有時要是強放熱反應,還容易導致局部溫度過高,加速副反應.滴加的料也不容易均勻.有措施減少這種情況的發(fā)生:對于加熱反應(且低溫副反應嚴重的)可以先把物料單獨加熱到需要的溫度,再加入.為了控制局部濃度過大,可以把加液點設在攪拌的最大線速度附近,或改滴加為噴霧加 2.換熱面積和反應時間不一樣 由于體積的增大,這是顯而易見的. 3.溫度指示的偏差 實驗室溫度計可以直接插入反應液中,及時快速反映反應溫度,而放大實驗由于不可能這樣,溫度要經(jīng)過很長一個傳導過程才到溫度計,反映實際的溫度會滯后,波動也會變小.對于簡單反應,均相反應,以上影響不大,放大效應主要是針對復雜反應的,放熱反應.非均相反應一般為擴散控制:要激烈攪拌,使分散相小,加速反應,對放熱反應也有降低界面溫度和減小溫度梯度的功效.局部溫度和濃度梯度是最關(guān)鍵的,直接關(guān)系放大的失敗和成功,解決上面說到.吸熱反應的控制唯一手段就是控制夾套的加熱介質(zhì).放熱反應的溫度控制有以下幾點: 1.良好的攪拌,使?jié)舛葴囟染鶆蚍植?br /> 2.將液流導到攪拌線速最大處 3.減小液滴,實現(xiàn)好的分布,如噴入 4.減低液滴溫度減小局部過熱 5.反應溫度實行低限控制 http://bbs.organicchem.com/thread-92253-1-1.html 講座介紹 工藝過程的概念 在生產(chǎn)過程中凡直接關(guān)系到化學合成反應或生物合成途徑的次序,條件(包括配料比,溫度,反應時間,攪拌方式,后處理方法和精制條件等)通稱為工藝條件。其它過程則成為輔助過程。 一,中試的重要性 當藥品研發(fā)的實驗室工藝完成后,即藥品工藝路線經(jīng)論證確定后,一般都需要經(jīng)過一個必小型實驗規(guī)模放大50~100倍的中試放大,以便進一步研究在一定規(guī)模裝置中各步反應條件的變化規(guī)律,并解決實驗室階段未能解決或尚未發(fā)現(xiàn)的問題。 簡單地說,中試就是小型生產(chǎn)模擬試驗,是小試到工業(yè)化生產(chǎn)必不可少的環(huán)節(jié)。中試試是根據(jù)小試實驗研究工業(yè)化可行的方案,它進一步研究在一定規(guī)模的裝置中各步化學反應條件的變化規(guī)律,并解決實驗室中所不能解決或發(fā)現(xiàn)的問題,為工業(yè)化生產(chǎn)提供設計依據(jù)。雖然化學反應的本質(zhì)不會因?qū)嶒炆a(chǎn)的不同二改變,但各步化學反應的最佳反應工藝條件,則可能隨實驗規(guī)模和設備等外部條件的不同而改變。一般來說,中試放大試是快速,高水平到工業(yè)化生產(chǎn)的重要過渡階段,其水平代表工業(yè)化的水平。 研究機構(gòu)一般側(cè)重于小試研究,企業(yè)側(cè)重于工業(yè)化生產(chǎn)。但由于人力,物力和資金的關(guān)系,中間實驗往往被研究機構(gòu)和企業(yè)所忽視。我們應該體會到原料藥的制備應原料藥的研發(fā)規(guī)律,即科學的按照小試-中試-工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)律進行。原料藥及中間體開發(fā)的一般步驟是:文獻查閱-小試探索-中試研究-工業(yè)化生產(chǎn)。 二,中試的目的 首先來說說中試的目的。中試是從小試實驗到工業(yè)化生產(chǎn)必經(jīng)的過渡環(huán)節(jié);在模型化生產(chǎn)設備上基本完成由小試向生產(chǎn)操作過程地過渡,確保按操作規(guī)程能始終生產(chǎn)出預定質(zhì)量標準的產(chǎn)品;是利用在小型的生產(chǎn)設備進行生產(chǎn)的過程,其設備的設計要求,選擇及工作原理與大生產(chǎn)基本一致;在小試成熟后,進行中試,研究工業(yè)化可行工藝,設備選型,為工業(yè)化設計提供依據(jù)。所以,中試放大的目的是驗證,復審和完善實驗室工藝所研究確定的合成工藝路線,是否成熟、合理,主要經(jīng)濟技術(shù)指標是否接近生產(chǎn)要求;研究選定的工業(yè)化生產(chǎn)設備結(jié)構(gòu),材質(zhì),安裝和車間布置等,為正式生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)和最佳物料量和物料消耗?傊,中試放大要證明各個化學單元反應的工藝條件和操作過程,在使用規(guī)定的原材料的情況下,在模型設備上能生產(chǎn)出預定質(zhì)量指標的產(chǎn)品,且具有良好的重現(xiàn)性和可靠性。產(chǎn)品的原材料單耗等經(jīng)濟技術(shù)指標能為市場接受;三廢的處理方案和措施的制訂能為環(huán)保部門所接受;安全,防火,防爆等措施能為消防,公安部門所接受;提供的勞動安全防護措施能為衛(wèi)生職業(yè)病防治部門所接受。 三,中試放大研究的內(nèi)容 1,生產(chǎn)工藝路線的復審 一般情況下,單元反應的方法和生產(chǎn)工藝路線應在實驗室階段就基本確定。在中試放大階段,只是確定具體工藝操作和條件以適應工業(yè)化生產(chǎn)。但是當選定的工藝路線和工藝過程,在中試放大試暴露出難以克服的重大問題時,就需要復審實驗室工藝路線,修正其工藝過程。 2,設備材質(zhì)與型式的選擇 開始中試放大時應考慮所需的各種設備的材質(zhì)和型式,并考查是否合適,尤其應注意接觸腐蝕性物料的設備材質(zhì)的選擇。 3,攪拌器型式與攪拌速度的考查 藥物合成反應中的反應大多時非均相反應,其反應熱效應較大。在實驗室中由于物料體積較小,攪拌效果好,傳熱,傳質(zhì)的問題表現(xiàn)步明顯,但在中試放大時,由于攪拌效率的影響,傳熱,傳質(zhì)的問題就突出地暴露出來。因此,中試放大時必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應特點注意研究攪拌器的型式,考察攪拌速度對反應規(guī)律的影響,特別時在固液非均相反應時,要選擇合乎反應要求的攪拌器型式和時宜的攪拌速度。 4,反應條件的進一步研究 實驗室階段獲得的最佳反應條件不一定能符合中試放大的要求。應該就其中的主要影響因素,如熱反應中的加料速度,反應罐的傳熱面積與傳熱系數(shù),以及制冷劑等因素進行深入的試驗研究,掌握它們在中試裝置中的變化規(guī)律,以得到更適合的反應條件。 5,工藝流程與操作方法的確定 在中試放大階段由于處理物料量的增加,因而有必要考慮反應與后處理的操作方法如何適應工業(yè)化生產(chǎn)的要求,特別要注意縮短工序,簡化操作。 6,原材料和中間體的質(zhì)量控制 原材料,中間體的物理性質(zhì)和化工參數(shù)的測定。 原材料和中間體質(zhì)量標準的制定。 四,進行中試的條件 實驗進行到什么階段才進行中試呢?簡單地說,中試是小試工藝和設備的結(jié)合問題。所以進行中試至少要具備下列的條件: 1,小試合成路線已確定,小試工藝已成熟,產(chǎn)品收率穩(wěn)定且質(zhì)量可靠。 成熟的小試工藝應具備的條件是:合成路線確定;操作步驟明晰;反應條件確定;提純方法可靠等。 2,小試的工藝考察已完成。已取得小試工藝多批次穩(wěn)定翔實的實驗數(shù)據(jù);進行了3~5批小試穩(wěn)定性試驗說明該小試工藝穩(wěn)定可行。 3,對成品的精制,結(jié)晶,分離和干燥的方法及要求已確定。 4,建立了質(zhì)量標準和檢測分析方法已成熟確定。包括最終產(chǎn)品,中間體和原材料的檢測分析方法。 5,某些設備,管道材質(zhì)的耐腐蝕實驗已經(jīng)進行。 6,進行了物料衡算。 7,三廢問題已有初步的處理方法。 8,已提出原材料的規(guī)格和單耗數(shù)量。 9,已提出安全生產(chǎn)的要求。 放大實驗 http://www.docin.com/p-43373051.html 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