連續(xù)反應(yīng)器中進(jìn)行特殊工藝的基礎(chǔ)設(shè)施。在某些情況下,當(dāng)發(fā)生獨(dú)特的反應(yīng)時(shí)-極高的熱量釋放或高選擇性批次,操作會(huì)受到極端條件的影響。在這種情況下,分批操作需要非常低的溫度,較長(zhǎng)的操作時(shí)間,并且最終收率低。對(duì)于這種反應(yīng),我們有特殊的設(shè)備。
流動(dòng)反應(yīng)器(或微型反應(yīng)器):微型反應(yīng)器通過使用典型橫向尺寸小于1 mm的微型制造模塊(混合器,熱交換器等)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的流動(dòng)反應(yīng)。它用于混合,反應(yīng)和萃取等過程。表面加熱/冷卻面積與反應(yīng)器的體積比很高,接近2000-2500。該屬性允許維持高度放熱反應(yīng)所必需的等溫條件。
通過在諸如金屬,玻璃或其他類型的陶瓷的基板上蝕刻通道來制造微反應(yīng)器。這些通道是使用光刻(光刻),放電機(jī)械或激光微加工等技術(shù)構(gòu)建的。流體模塊由薄玻璃或陶瓷板的夾層結(jié)構(gòu)制成,玻璃或陶瓷板具有刻蝕到兩側(cè)的微通道或流體通道。每個(gè)板都有兩個(gè)外層,用于熱交換流體再循環(huán)。這項(xiàng)技術(shù)可以使反應(yīng)器在最高18 bar的壓力和-60oC至300°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。通過出色的混合(相對(duì)于流速),微反應(yīng)器中的性能可在較短的停留時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)化學(xué)混合物試劑之間的高質(zhì)量轉(zhuǎn)移。
綠色化學(xué)新興領(lǐng)域的目標(biāo)是節(jié)約能源,并盡可能減少有害化學(xué)物質(zhì)的使用。
模塊化綜合裝置/分散生產(chǎn)概念:國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),動(dòng)蕩的市場(chǎng)和更快的產(chǎn)品周期是生產(chǎn)化學(xué)工業(yè)的挑戰(zhàn),特別是在精細(xì)化學(xué)和特種化學(xué)領(lǐng)域。例如,基于小型移動(dòng)工廠和模塊化工廠概念(用于生產(chǎn)反應(yīng)性中間體的模塊化合成裝置)更靈活的生產(chǎn)概念就是對(duì)這些挑戰(zhàn)的回應(yīng)。
與模塊化小型工廠的其他可能應(yīng)用:
生產(chǎn)格氏化合物
生產(chǎn)鋰有機(jī)化合物。
藥劑基于具有最大純度的精細(xì)化學(xué)品。在大多數(shù)情況下,合成是在常規(guī)容器中使用均相催化劑進(jìn)行的,均相催化劑基于具有特殊適應(yīng)性配體的貴金屬配合物。因此,這些催化劑發(fā)揮其特定的作用方式和選擇性,例如在試劑中或使用可見光作為能源的光催化劑中形成手性中心。
利用微反應(yīng)技術(shù),我們能夠開發(fā)出具有固定化催化劑的專用反應(yīng)器概念,除了可以進(jìn)行連續(xù)合成之外,還可以改善工藝控制和可靠性。使用固定化催化劑具有獲得高產(chǎn)品純度的巨大優(yōu)勢(shì),而無需在合成后進(jìn)行復(fù)雜的催化劑分離。
催化劑應(yīng)用的燒結(jié)工藝僅在高溫下才可將貴金屬催化劑固定在耐熱表面上。在此過程中,任何碳基材料或配體都會(huì)燃燒。因此,將完全排除從均相對(duì)映選擇性合成中使用的復(fù)雜手性催化劑已知的化學(xué)選擇性。在低溫下通過等離子體聚合用有機(jī)聚合物薄膜涂覆微結(jié)構(gòu)化反應(yīng)器組件,以用作催化劑的載體材料。聚合物薄膜的官能團(tuán)又可以用于將各種催化劑牢固地錨定在表面上。為了進(jìn)行廣泛的反應(yīng),可以部署催化劑如:a)貴金屬納米粒子,b)手性有機(jī)催化劑等。(等離子聚合的聚合物薄膜作為納米催化劑的載體結(jié)構(gòu))
具有合成價(jià)值的反應(yīng)類別:
碳-碳偶聯(lián)反應(yīng),
(對(duì)映選擇性)氫化,
光驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)。
連續(xù)合成過程可再現(xiàn)質(zhì)量
由無機(jī)和有機(jī)/聚合物材料制成的納米顆粒具有獨(dú)特的特性,這些特性已在材料科學(xué)和生命科學(xué)的各種應(yīng)用中得到證明。這包括涂料,粘合劑,聚合物,催化,紙張,組裝和包裝技術(shù),紡織品,食品,化妝品和藥品。當(dāng)合成納米顆粒時(shí),主要目標(biāo)之一是高再現(xiàn)性。材料性能以及產(chǎn)品質(zhì)量通常直接取決于粒度和粒度分布。盡管可重現(xiàn)性是常規(guī)批量合成中最大的挑戰(zhàn)之一,但連續(xù)合成可以利用一系列固有優(yōu)勢(shì)來消除此問題。這允許獲得高質(zhì)量的均勻顆粒。我們正在開發(fā)用于不同納米粒子系統(tǒng)的模塊化反應(yīng)器,以用于連續(xù)合成路線,例如快速混合的液相反應(yīng),以及在需要時(shí)達(dá)到例如400°C的高溫。設(shè)置的核心部分是我們的微流體混合器以及溫度控制的反應(yīng)區(qū)。集成的在線過程分析可提供有關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)的寶貴信息,因此可以進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量控制。我們根據(jù)客戶的要求優(yōu)化并建立納米顆粒的連續(xù)合成工藝。設(shè)置的核心部分是我們的微流體混合器以及溫度控制的反應(yīng)區(qū)。集成的在線過程分析可提供有關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)的寶貴信息,因此可以進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量控制。我們根據(jù)客戶的要求優(yōu)化并建立納米顆粒的連續(xù)合成工藝。設(shè)置的核心部分是我們的微流體混合器以及溫度控制的反應(yīng)區(qū)。集成的在線過程分析可提供有關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)的寶貴信息,因此可以進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量控制。我們根據(jù)客戶的要求優(yōu)化并建立納米顆粒的連續(xù)合成工藝。
您的優(yōu)勢(shì)
通過內(nèi)部放大,并行化和外部編號(hào)展示了可擴(kuò)展性,
精確控制過程參數(shù),例如流速和溫度,
根據(jù)材料的粒徑,范圍從幾納米到幾毫米,
納米材料的批量和在線分析專業(yè)化。
我們的成功因素
在化學(xué)微過程工程領(lǐng)域以及流化學(xué)中連續(xù)化學(xué)過程的設(shè)計(jì)和實(shí)施方面具有長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn),
通過親水和疏水表面功能化擴(kuò)展我們材料的范圍,
納米粒子表征中方法的多樣性,例如電子顯微鏡,動(dòng)態(tài)光散射,靜態(tài)光散射,分析離心,光譜學(xué)(透射,吸收,熒光,熱FTIR),流動(dòng)電勢(shì)和Zeta電勢(shì)。
我們?yōu)槟念w粒提供所需的特性,分別是熒光,磁性,催化活性,結(jié)垢抑制,耐久性(例如針對(duì)溫度,濕度,熱,光),抗菌表面,蛋白質(zhì)排斥性,生物相容性或離子和氣體選擇性。我們正在研究的特定粒子系統(tǒng)例如是熒光量子點(diǎn),單核氧化鐵納米粒子以及聚合物粒子和由聚丙烯酸酯,聚氨酯和交聯(lián)多糖制成的膠囊。
典型問題
客戶特定的合成和無機(jī)和聚合物基納米顆粒制造工藝的驗(yàn)證,
封裝活性成分以進(jìn)行原位釋放,
粒子的功能化,以提高目標(biāo)部位釋放活性物質(zhì)的特異性和有效性,
將批處理過程轉(zhuǎn)換為連續(xù)的合成過程,包括放大,
開發(fā)用于材料表征,進(jìn)一步處理和處理的協(xié)議,
液體和固體介質(zhì)中納米顆粒的表征。
在化學(xué)工業(yè)中使用催化劑已有一百多年的歷史。根據(jù)威廉·奧斯特瓦爾德(Wilhelm Ostwald)的說法,它們提高了化學(xué)反應(yīng)的速度,而不會(huì)被自己消耗,也不會(huì)改變各個(gè)反應(yīng)的最終熱力學(xué)平衡。僅考慮汽車中的催化轉(zhuǎn)化器,顯然催化劑是我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧1M管催化劑通常在大規(guī)模工藝中用作擠出物,但它們?cè)谄囍杏米鲏γ嫱苛稀N覀冞€在微結(jié)構(gòu)化反應(yīng)器中采用了這類壁涂層。它們的特征性外部特征是大量的通道或腔,其至少一個(gè)維度在微米或更低的毫米范圍內(nèi)。
我們可以為您開發(fā)理想的催化劑和催化劑涂層,最適合用于微結(jié)構(gòu),最適合您的反應(yīng)器類型和工藝規(guī)模。催化劑可以例如在固定床反應(yīng)器中作為粉末或作為整體或微結(jié)構(gòu)化基材上的一層進(jìn)行測(cè)試。出于實(shí)驗(yàn)室目的和原型制造,施加層的過程通常是手動(dòng)過程。
您的優(yōu)勢(shì)
微型結(jié)構(gòu)化反應(yīng)器中的通道尺寸小,可實(shí)現(xiàn)更快的傳熱和傳質(zhì),
與常規(guī)反應(yīng)器相比,相對(duì)于內(nèi)部容積而言,內(nèi)部表面積要大得多,
在選擇性和活性方面優(yōu)化現(xiàn)有催化劑配方,
催化劑穩(wěn)定,可在實(shí)際和苛刻的工藝環(huán)境中穩(wěn)健使用,
可用于各種非均相催化氣相反應(yīng)的大量長(zhǎng)期穩(wěn)定的催化劑配方。
我們的成功因素
從中試階段和初始批生產(chǎn)開始,使用自行開發(fā)的絲網(wǎng)印刷工藝,以實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量,微米級(jí)的將催化劑精確地?fù)饺胛⑼ǖ乐校?/span>
通過先進(jìn)的在線測(cè)量技術(shù)(GC,μ-GC,MS,GC-MS,F(xiàn)TIR)確定我們的催化劑性能和穩(wěn)定性的9個(gè)試驗(yàn)臺(tái),
提供用于測(cè)試目的的各種實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器。
萬(wàn)一我們手邊的設(shè)備無法滿足您的要求,我們可以根據(jù)您的特定需求開發(fā)合適的反應(yīng)器進(jìn)行催化劑篩選。此外,我們通過BET,SEM,TEM和TGA對(duì)催化劑進(jìn)行了基本的理化表征。對(duì)于其他研究,我們依靠強(qiáng)大的外部合作伙伴網(wǎng)絡(luò)。
典型問題
通過碳?xì)浠衔铮淄?,沼氣,丙烷,丁烷,柴油)和醇(甲醇,乙醇,多元醇)的重整反?yīng)制氫,
通過丙烷和沼氣的部分氧化產(chǎn)生氫氣,
氫純化,即通過水煤氣變換反應(yīng)除去一氧化碳并選擇性氧化一氧化碳,
含VOC的廢氣的催化燃燒和含一氧化碳或氫的廢氣的凈化,
板式換熱器內(nèi)部加熱的催化燃燒,
一氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷(電力轉(zhuǎn)化為天然氣)。