中试基地连续流多功能撬装解决方案:沈氏微智源破解多工艺设备配置难题

  精细化工、医药、新材料等行业,工艺研发进入中试阶段后,中试基地承接的项目往往涉及多条工艺路线。同一项目在验证过程中,也可能根据工艺结果调整反应器类型、运行参数或设备配置。中试基地在设备配置和工艺验证中主要面临三类问题:

  1.设备配置难固定

  工艺条件变化后,原有装置的管路、进料和换热单元或需重新配置,固定式设备还可能涉及重新安装、调试甚至改造。不同工艺分别配置固定设备,又会增加设备投入和闲置。

  2.一套设备难适应不同工艺

  不同项目的反应类型、物料状态、温度、压力等条件存在差异,单一反应器与固定设备配置难以匹配不同工艺路线,更换项目后需重新选型和配置。

  3.小试进入中试,需重新验证工艺条件

  小试阶段的物料量和设备尺度与中试不同,进入中试后需要重新确认传热传质、物料输送、温度控制和连续运行稳定性。对于强放热、热敏性、多相反应以及对选择性要求高的反应,还需进一步验证温度、压力等运行条件。

  这些问题落到设备层面,中试基地需要的是一套既能完成当前工艺验证,又能随项目变化调整功能单元和反应器配置的装置。沈氏微智源推出的连续流中试多功能撬装解决方案,从设备组合、反应器选择、运行控制等层面解决上述痛点。

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  模块化撬装,减少重复配置

  2026第八届CMC-CHINA中国制药工业博览会上,沈氏微智源发布连续流中试多功能撬装平台。平台由进料撬块、反应撬块、换热单元和控制系统组成,各功能单元独立配置,按工艺需求组合使用。

  针对工艺条件变化带来的重复安装、改造问题,平台采用模块化撬装设计。工艺条件变化时,只需调整相应单元,不必重新建设整套装置;新项目进入时,按工艺需求重新组合功能单元,减少固定设备因项目变化产生的重复安装、调试和改造,降低设备闲置率。

  进料单元配置计量泵、质量流量计、安全阀等,支持液体、气体和浆料进料,并可按物料条件选择不同接液材质;换热单元配备一体化恒温机,温区覆盖-40℃至250℃,控制精度±0.5℃,支持单温区或双温区配置;控制系统采用分布式集成式,集成于相应撬块或独立成撬,支持数据存储、趋势分析和报表生成。

  多反应器配置,按工艺选型

  反应撬块支持配置微通道反应器、管式反应器、动态管式反应器、固定床反应器及环路反应器。不同反应器对应不同反应条件与停留时间需求,同一平台按项目需求选择相应反应器,解决单一反应器难以匹配不同工艺路线的问题。

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  此次展示的微通道反应器基础模块单板持液量为100mL,支持多模块串、并联,操作温度为-40℃至200℃,操作压力为0—40 bar,可用于硝化、过氧化等强放热反应。多模块串联主要用于延长停留时间,并联主要用于放大处理量。

  管式反应器采用专利螺旋管结构,强化传质传热,兼顾耐压性能,适用于高温、高压及长停留时间反应。中试处理量根据管径、管长和流速共同确定,可按放大需求进行调整。

  固定床反应器用于催化剂评价及气固、液固催化反应;动态管式反应器适用于有一定粘度、含固量或需强化传质的反应;环路反应器用于气液、气液固体系的连续反应。

  一套平台,承接多类中试任务

  针对小试进入中试后工艺参数需重新确认的问题,平台通过对进料、温度、压力、停留时间等条件进行控制和记录,为放大验证提供数据依据;针对设备配置难固定的问题,模块化撬装减少整套装置的重复建设;针对不同工艺反应条件差异较大的问题,多种反应器配置满足不同中试需求。

  对于承接多产品、多工艺研发任务的中试基地,新项目进入时可以重新组合功能单元,工艺条件变化时调整相应模块。一套中试装置可通过不同功能单元和反应器组合服务不同产品及工艺的验证,重复配置设备带来的投入和闲置也随之减少。


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