Qu'est-ce qu'un réacteur de cristallisation

Réacteur de cristallisationest une sorte d'équipement pour la réaction de cristallisation, qui a un rendement et une pureté élevés. Cette réaction est une méthode permettant de séparer des substances chimiques en solution par un processus de cristallisation, souvent utilisé pour préparer des cristaux ou des produits solides de haute pureté.

Le processus de fonctionnement de l'équipement du réacteur de cristallisation consiste généralement à dissoudre d'abord les réactifs dans le solvant, puis à cristalliser la substance cible dans la solution pour former un produit solide grâce à un contrôle approprié de la température et à une induction de cristallisation. Enfin, le produit solide est séparé du solvant par un dispositif de séparation pour obtenir un produit cristallin pur.

 

La structure et le principe

• Récipient de réaction : Il est généralement en verre ou en acier inoxydable, et son volume peut être ajusté en fonction des besoins réels. Le récipient de réaction est parfois renforcé pour assurer la sécurité et la stabilité pendant la réaction.
• Dispositif d'agitation : Le dispositif d'agitation peut être mécanique ou magnétique, utilisé pour mélanger et remuer les réactifs et favoriser l'uniformité de la réaction et de la solution. Dans la réaction de cristallisation, l’agitation peut également jouer un rôle en induisant la croissance des cristaux.
• Dispositif de chauffage ou de refroidissement : Le dispositif de chauffage ou de refroidissement est une partie très importante de la machine, qui régule la vitesse de cristallisation et contrôle le processus de cristallisation en contrôlant la température de réaction. Le dispositif de chauffage est généralement un radiateur électrique tubulaire ou à ampoule. Le dispositif de refroidissement est généralement un refroidisseur en spirale, et il peut également être refroidi par de l'eau de refroidissement ou un liquide réfrigérant.
• Dispositif induisant la cristallisation : le dispositif est utilisé pour générer un noyau cristallin ou un point de cristallisation. Les dispositifs courants induisant la cristallisation comprennent un agitateur, une tige de graine, un dispositif de graine en suspension, etc. Ces dispositifs forment des noyaux cristallins stables dans la solution mélangée de réaction par des moyens physiques ou chimiques, puis catalysent la formation de cristaux.
• Dispositif de filtrage ou de séparation : Après la réaction, il est nécessaire de séparer les produits cristallins solides de la phase liquide dans la solution mélangée réactionnelle, ce qui nécessite un dispositif de filtrage ou de séparation. Les dispositifs de séparation couramment utilisés comprennent les filtres, les centrifugeuses, les précipitateurs, les extracteurs, etc.
• Système de contrôle : Enfin, un autre élément important du réacteur de cristallisation chimique est le système de contrôle, qui est principalement utilisé pour surveiller et contrôler les paramètres de réaction, tels que la température, la pression et la vitesse d'agitation, afin de garantir le bon déroulement et la sécurité de la réaction.

Les genres

Selon la forme structurelle, il peut être divisé en réacteur à fond rond, réacteur à fond ovale et réacteur à fond carré.

Selon le mode de fonctionnement, il peut être divisé en réacteur discontinu et réacteur continu.

Selon les matériaux, il peut être divisé en bouilloire de réaction en verre, bouilloire de réaction en acier inoxydable et bouilloire de réaction en émail.

Selon la température, il peut être divisé en bouilloire de réaction à haute température, bouilloire de réaction à moyenne température et bouilloire de réaction à basse température.

 

Tles modes de fonctionnement courants

Fonctionnement manuel : convient pour une réaction de cristallisation simple et à petite échelle, et peut être utilisé par agitation manuelle, contrôle de la température et alimentation.

Fonctionnement semi-automatique : il convient aux réactions complexes et à grande échelle. Il peut être actionné par des équipements automatiques tels que l'alimentation, l'agitation, le contrôle de la température et la décharge, et peut également être assisté manuellement.

Fonctionnement entièrement automatique : convient aux réactions de cristallisation complexes et à grande échelle et peut réaliser un fonctionnement entièrement automatique via un système de contrôle informatique, y compris l'alimentation, l'agitation, le contrôle de la température et la décharge, ce qui est plus précis et efficace.

 

Les différences entre le réacteur de cristallisation et le réacteur à double enveloppe

Principe de réaction : L'unité de réaction de cristallisation est principalement utilisée pour la réaction de cristallisation en phase solide, c'est-à-dire que les substances présentes dans la solution sont progressivement cristallisées en contrôlant la température et en remuant. Les réacteurs à double enveloppe sont plus largement utilisés dans diverses réactions chimiques, notamment les réactions en phase liquide et les réactions en phase gazeuse.

Structure de conception : La machine de réaction de cristallisation a généralement une conception structurelle spéciale, telle qu'un dispositif d'induction de cristallisation et un dispositif de contrôle de la croissance cristalline. Ces appareils peuvent favoriser le processus de formation et de croissance des cristaux. Le réacteur à enveloppe accorde plus d'attention au contrôle de la réaction et à la conduction thermique, et sa structure à enveloppe peut être utilisée pour chauffer ou refroidir les réactifs.

Conditions de réaction : Le réacteur de cristallisation accorde plus d’attention au contrôle de la température et à l’agitation afin de contrôler la croissance de la forme et de la taille des cristaux. En plus de la température et de l'agitation, le réacteur à double enveloppe peut également être chauffé ou refroidi à travers l'enveloppe pour contrôler la vitesse de réaction et la qualité du produit.

Application : En raison de la structure spéciale et du principe d’application du réacteur de cristallisation, il est plus couramment utilisé dans la réaction de cristallisation en phase solide et la culture cristalline, en particulier dans les industries pharmaceutiques et chimiques. Les réacteurs à double enveloppe sont largement utilisés dans la synthèse organique, la préparation de réactifs chimiques, les produits biopharmaceutiques et d'autres domaines.

 

Sels courants pouvant être produits par un réacteur de cristallisation

Sulfate : Tel que le sulfate de sodium, le sulfate de potassium, le sulfate de calcium, etc.

Carbonate : Tels que le carbonate de sodium, le carbonate de potassium et le bicarbonate de sodium.

Phosphate : Tel que le phosphate de sodium, le phosphate de potassium, l'hydrogénophosphate de sodium, etc.

Acétates : tels que l'acétate de sodium, l'acétate de potassium et l'acétate d'ammonium.

Sulfure : Tel que le sulfure de sodium, le sulfure de potassium, le sulfure d'ammonium, etc.

 

Champ d'application

Domaine pharmaceutique : Il peut être utilisé dans la préparation et la purification de médicaments, tels que la cristallisation et la purification de médicaments biologiques, le contrôle de l'orientation des cristaux, etc. Dans ces applications, le réacteur peut fournir un contrôle précis de la forme et de la taille des cristaux pour répondre aux besoins particuliers des médicaments.

Domaine chimique : Les réacteurs sont également largement utilisés dans les domaines chimiques tels que la synthèse de produits chimiques organiques et de matériaux polymères et la production de matériaux fonctionnels. Il peut contrôler les conditions de réaction, réaliser la sélection de la forme des cristaux et l’ajustement de la taille, et ainsi obtenir des produits de haute qualité.

Dans le domaine de l'industrie chimique fine et de la science des matériaux, la machine à réacteur peut également être utilisée pour préparer de nouveaux matériaux tels que des matériaux à structure métallo-organique et des polymères de coordination. Son contrôle précis de la réaction et son contrôle des conditions de croissance des cristaux constituent également un moyen efficace d’ajuster la structure et les propriétés des matériaux.

Industrie alimentaire : la cuve de réaction de cristallisation peut être utilisée pour produire des additifs alimentaires et des pigments, tels que des sucres, des acides aminés et d’autres substances. Ses produits en cristal ont une grande pureté, une bonne couleur et forme et répondent aux normes d'hygiène alimentaire.