连续流工艺|实验室到全面生产|康宁

先进的flow™反应器将实验室的连续流程生产转化为全规模的流程生产

先进的flow™反应堆:从实验室到全流量生产

持续为精细和特种化学品生产独特的平衡性能是制造商一直面临的挑战。传统的批处理技术已经被证明使用了几十年,但可能存在效率、质量控制和安全方面的缺点,在特种化学品生产中可能特别麻烦。

化学工程师们早就认识到,连续流程处理是批量处理的一种高效和经济的替代方法。直到最近,连续加工主要在需要生产少量化学物质用于测试和产品开发的实验室中进行。

当康宁开发了康宁®Advanced-Flow™反应器,将连续流处理从实验室转移到生产车间时,这种情况发生了改变。凭借其在材料科学和工艺制造方面超过160年的经验,康宁创建了工业规模的反应器,可为制药化学品、基础化学品、精细和特种化学品提供高达每小时数百公斤的连续工艺生产能力。

先进流动反应器由耐腐蚀的玻璃和/或陶瓷流控模块组成,集成管道将它们与进料源连接。这种反应器结合了化学生产的三种基本特性——热、传质和反应——在单一设备中发生。

康宁公司欧洲、中东、非洲和北美/南美(EMEA和NSA)高级flow反应堆销售经理Alessandra Vizza说:“高级flow反应堆体积小,具有强化微尺度连续工艺的全部优点,但有能力满足工业规模的生产。”“与传统的批式反应器相比,它们可以实现更高的生产效率,因为它们在制造设施中的占地面积更小,并且能够在不到批式生产系统一半的时间内从实验室扩展到全面生产。此外,由于连续流反应器在批量生产中使用的化学品比大批量生产中使用的化学品更少,因此也可能带来安全收益。”

原料通过管道进入先进流动反应器,并通过康宁专利的心形混合结构流动,该结构特别设计,以促进充分的混合,同时保持强烈的热交换控制。这些特性允许生产大量所需的化学反应,如硝化、氯化、氧化、氢化和许多其他化学反应。控制反应器原料配比的能力可以使公司安全生产特定数量的产品,质量稳定,成本更低。

先进的流动反应器可以定制,以满足特定的需求。它们还可以集成到现有的化学处理基础设施中,几乎没有停机时间。这些反应堆占地面积小,因此企业不必扩建或建造新设施来生产新生产线。根据客户的需要,反应堆也符合cGMP(当前良好生产规范)和ATEX(危险物质和爆炸性气体)法规。

用先进流反应器扩大生产可以像增加原料的体积一样容易。先进的flow反应器提供了无缝扩展,可以将新产品从实验室到生产所需的时间减少50%,并在所有开发阶段保持恒定的质量。

相比之下,批处理是将固定数量的配料按照固定的配方沿着生产容器传递,以生产出特定数量的成品。修改配方或重复生产会导致批次与批次之间的质量差异。

批量生产需要大量的空间。一旦化学品通过生产线的某一段,该段就会闲置,直到下一批产品通过。此外,批量生产可能比连续流生产带来更高的安全风险,因为在典型的批量生产过程中会结合大量活性化学品。先进流反应堆使用较少的化学物质,因此可以减少事故的风险。

最近,康宁宣布Medichem(一家西班牙特种化工公司)将Advanced-Flow™G4碳化硅反应器集成到其生产过程中,为全球制药公司快速生产工业级数量的活性药物成分(api)。在中国,南京炼油厂股份有限公司分享说,他们已经成功安装了先进流G4反应器,用于工业硝化过程,减少了生产占地面积,可以实现更安全的操作。

除了反应堆技术外,客户还可以接触康宁工程师,他们就制造操作中连续加工的可行性与客户进行咨询。他们还展示了一致的质量、可靠的性能,并将产量扩大到工业水平,这证明了有效和无缝的规模。康宁还可以提供自动给料系统,以支持先进流反应堆。

Medichem和南京炼油厂在先进流反应器上的经验只是证明连续流生产正在工业规模应用的众多经验中的两个。在康宁的工程和生产经验的支持下,连续流可以提供经济和环保的批量生产替代方案。凭借更高效的材料利用、更低的废物生产和更高的安全边际,康宁的先进流反应器技术为精细和特种化学品以及制药制造商提供了一个符合成本效益的解决方案,以满足当前对其产品的需求。

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