Lp 1 Reactorul

8/16/2019 Lp 1 Reactorul

1/38


2/38

Proces tehnologic. Opera iiț unitare.

Proces fundamentalProces tehnologic = ansamblul ordonat de transformărizice, chimice şi combinate ale acestora suferite demateriile prime în vederea obţineri unui produs nit, cu

ajutorul operaţiilor unitare şi a proceselorfundamentale.Proces fundamental = succesiune de etape a prelucrăriimateriilor prime însoţite schimbarea compoziţiei sau anaturii lor chimice proces chimic ! biochimic".#pera$ii unitare = procese zice de prelucrare amateriilor prime fără schimbarea compoziţiei sau a naturiilor chimice. e%. măcinarea, sortarea, distilarea,cristalizarea &.a."

utilaje şi aparate specice ' indiferent de procesul


3/38

Operaţii unitare în industria farmaceutică

(lasicarea operaţiilor unitare

).operaţii mecanice*.operaţii hidrodinamice

+.operaţii termice cu transfer de căldură"

.operaţii de difuziune cu transfer demasă"


4/38

-/(0#-12reactoare utilizate în industria

farmaceutică"


5/38

Reactoare utiliate în industria farmaceutică

). 3eni$ie. 4eneralită$i*. 5unc$ii elementare

+. (riterii de clasicare. (onstruc$ia reactoarelor6. lemente func$ionale

7. 8ncălzirea ! răcirea reactorului9. %ploatarea reactorului:. ;odul de lucru proces discontinuu"


6/38

!. Defini ie.ț "eneralităiț

REACTOR = aparat în care se efectuează procese chimice (reacţiichimice) sau biologice în coniţii speciale e temperatură! presiune!meiu e reacţie! pe baza unui " unor procese tehnologice#$ROCE% TE&'OO*C = totalitatea operaţiilor care cuprin proceeele mecanice! fizice!chimice sau combinate ale acestora! folosite pentru transformarea materiilor prime +i"sauintermeiare în prouse finite#

,n reactoare au loc +i anumite procese fizice prin care se urmăre+te să se creeze condiţii

optime pentru realizarea procesului chimic#-in acest moti. ele sunt pre.ăzute cu o serie e aparate simple (elemente de aparate) cua/utorul cărora se pot efectua procesele fizice (agitare! schimbătoare e călură +#a#)#


7/38

#. $unciiț elementare

Indiferent de modul de lucru, toate reactoarele trebuie să

îndeplinească o serie de operaţii simple(funcţii elementare), cele mai importante fiind:-introducerea materialelor în reactor (alimentare)-realizarea condiţiilor de reacţie necesare procesului chimic-realizarea cantitativă a procesului chimic-circulaţia materialelor în interiorul aparatelor

-evacuarea produselor

Pentru îndeplinirea funcţiilor elementare, reactoarele sunt prevăzutecu dispozitive speciale(elemente funcţionale) cum ar fi:

-dispozitive (amenajări) pentru introducerea materialelor(alimentare)

-dispozitive pentru procese fizice (mecanice) pentru realizareacondiţiilor de reacţie

-spaţiul (zona) de reacţie în care are loc cantitativ procesulchimic

-dispozitive (amenajări) pentru circulaţia materialelor în


8/38

%. &riterii de clasificare a reactoarelor

!.Parametrii tehnologici care condiţioneaă regimul de lucru

#.'tarea de agregare a reactanţilor

%.Dinamica proceselor chimice

(.)ermodinamic

*.&onstructi+

,.Practic conomic/


9/38

3! Parametrii tehnolo"ici care condiţioneazăre"imul de lucru

0 tipul reacţiilor

0 natura termică a procesului0 temperatură0 presiune0 dinamica proceselor chimice

Presiunea #i temperatura condiţionează dimensiunea$i re"imul de lucru% &' atm sub 3*&+% '*& atm sub 3*&+

1 peste *& atm peste **&+ 1 presiuni ne"lijabile peste 3*&+sinteza de medicamente

% &' atm sub 3*&+


10/38

%.#. 'tarea deagregare a reactanţilor -tatice

ilindrice.und concav

apacbombatudispozitivede

amestecare(a"itatoare)

-istemele dereacţii după

starea dea"re"are areactanţilor

Pentru reacţii în fază omo"enă"azoasă Pentru reacţii în fază

omo"enă lichidă /eacţii însistem etero"en 0'1


11/38

33inamica proceselorchimice

/eactoare pt procese continui (dinamice)

/eactoare pt procese discontinui

(intermitente) (statice, în $arje)

/eactoare pt procese semicontinui


12/38

34ondiţiitermodinamice

Izoterme

5diabatice

2eadiabatice (pseudoizoterme,neizoterme)


13/38

%.*.

)ipul de construcţie

)ip autocla+2tiliat în procesele de sinteă organicăReacţii în

1 faă lichidă

1sistem eterogen '-3 1cel mai utiliat în industria de

medicamente 1u4or de construit

1u4or de e5ploatat

)ip turn)ip cuptor

)ip


14/38


15/38

3.6.Economic

Reactoare principale 1 pentru operaţii fundamentale

Reactoare secundare 1 operaţii au5iliare


16/38

(. &onstruciaț reactoarelor

1. Materialul de construcţie

2.Forma reactoarelor

3.Capacul

4.Capacitatea reactoarelor

5.Elemente desusţinere


17/38

.1. Materialul de construcţie în funcţie de 1 6ateriile prime 1 )emperatura 1 Presiunea

Stratul protector din interior

1 reistent faţă de

1 acţiunea corosi+ă a reactanţilor 1 temperatură 1 presiune 1 concentraţii ridicate 1 emailate

fontă emailată - coeficienţi de dilataţie maiapropiaţioţelemailat

- transfer caloric mai bun- reistenţă mecanică mică 1control 1 placate cu aluminiu7 gresie antiacidă7 foiţe subţiri de Plumb

2. Forma 1 cilindrică

3. Capacul 1 calotă semisferică7 plat; deta4abil7 fi5at cu buloane7 oţel moale cu reistenţă mai mare la alungire

–etan4eiare 1 garnituri de: abest grafitat7 abest cu cupru7 cupru moale7 clingher7 inele de plumb7cauciuc

1orificii pentru racorduri la di+erse accesorii iș pentru dispoiti+ul de agitare

. . Capacitatea

reactoarelor 1

1 1

mici din laborator staţiile pilot/ 1 *7 !87 #*7 *87 #*83

industrie 1 %8887 *8883 biosinteă 1 *8.888 3

.5. Elemente de sus inere 1 garniturăanti+ibra ie


18/38


19/38

*. lemente funcionaleț ale reactoarelor

!. 9gitatorul

#. "ura de încărcare descărcare

%. )ia teaca/ termometrului

(. 6anometre*. Dispoiti+e pentru protec ie laț suprapresiune

,. Robinetul de egaliare a presiunii interioare

. Plonorul +entil cu ea+ă/ț

6 )


20/38

6.).

/gitatorulOmogenizarea

1 masei de reacţie

1 temperaturii

Forme

1 ancoră 1 palete

1 combinat ancoră-palete 1 greblă

Oţel inox emailat

9cţionat mecanic de un motor electric cu reductor de itez! *88-*888 #8-!88rot.min.

Presgarnitură presetup!/ 1 leagă corpul agitatorului 1 reactor

1 man4on metalic căptu4it cu un material de duritate mică: abest grafitat7 cauciuc7 piele


21/38

6 * " d î ă d ă


22/38

6.*. "ura de încărcare descărcare

GURA E !"C#RCARE $de %i&itare' 1 mannloc( $desc(idere pentru om' ) 4*+6* cm 1 (andloc( $desc(idere pentru m,n-' ) 2*+3* cm

1 pentru 1 controlul

1 la inter%ale planiicate 1 /n ca& de deecţiuni

) introducerea materiilorprime solide

GURA E E0C#RCARE $tuţ de olire' ) roinet de scurere


23/38


24/38

. .termometrului&?t mai lungă pentru a pătrunde c?t mai ad?nc în masa de reacţie

@n tiă se pune: 0 apă0 ulei0 glicerină

4. Manometre de obicei minim #/ 1 pentru controlul presiunii interioare

1 pentru controlul presiunii din manta5. ispo&iti%e pentru protec ie laț suprapresiune'upapă de siguranţă ce se deschide automat la depă4irea unei presiunii interioarestabilite.

1 robinet cu +entil 1 p?rghie cu contragreutate 1 se monteaă în diferite locuri 1 conducta de e+acuare merge în afara instalaţiei

6. Roinetul de eali&are a presiunii interioare


25/38

6.9.


26/38

,. @ncălirea Răcirea reactoarelor

1."irect

2. #ndirect

$cu 7 -r-diaram-'


27/38

,.!. @ncălirea directă

0 mai rar 0 pentru o temperatură ridicată 1 peste #*8A&

Deficienţe0 utiliarea incompletă a căldurii - %8B

0 dificilă reglarea 1 temperaturii 1 intensităţii încălirii


28/38

6 7ncălzirea indirectăProcedee: - cu diafragmă

- fără diafragmă

7.*.). 8ncălzirea cu diafragmă ' peretele care separă mediul de încălzit de celsupus încălzirii' pot - mantale cu aburi- serpentine cu aburi în interiorul reactoarelor- supraîncălzitoare cu mai multe tuburi, în e%teriorul reactorului). apă apă caldă, vapori de apă, vapori de apă supraîncălziţi, vapori de apă sub presiune

1)>?)6@( ' temperatura băii de încălzire ! masa de reacţie 1apă caldă

- temperaturi moderate :>?A>@( 1 vapori de apă

- foarte uşoară-numai pBnă la ):>@(-pot încălziţi, sub presiune, supraîncălziţi

1prin încălzirea suplimentară fără modicarea presiunii lor 1avantaj 1

1 1

1 1

temperatura lor este mai marecoborBtă fără a provoca condensarealor folosiţi în mod curent

au o mare putere caloricămodicBnd presiunea se poate


29/38

6 7ncălzirea indirectă8emperaturi p9nă la 3*&+ % instalaţii speciale de încălzit

1 .oloses vapori de apă-

apa fierbinte sub presiune foarte mare-istemul Frederking' 8uburi de oţel ino rezistente la presiuni de 6&& atmsituate în fundul dublu al reactorului' irculă vapori de apă'' apă fierbinte sub presiune foarte mare

-itemul Samka' serpentine de încălzire sudate de peretele aparatuluitemperaturi ridicate fără folosirea instalaţiilor depresiune

6 ulei mineral: ' p9nă la 6*&'3&&+ 1 difil (difenil ; difeniloid)

1 băi metalice (aliaje topite) 1 săruri topite (azotat de sodiu $i de potasiu)

7ncălzire electrică 1 mai rar în industria farmaceutică

1 mai scumpă


30/38


31/38

,.#. @ncălirea indirectă

6.2.2. !nc-l&irea -r- diaram- !nc-l&irea cu %apori de ap- se poate ace -r- diaram-

- prin contactul direct al %aporilor circulanţi cu masa de reacţie $de oicei lic(id-'

- tu de arotare- %aporii

1 /nc-l&esc lic(idul 1 se condensea&-

0e olosete 1 la antrenarea cu %apori ap- 1 c,nd se admite diluarea lic(idului /nc-l&it cu condensatul


32/38


33/38

–

presă hidraulică cu petrol – presă pneumatică cu *B

amoniac

1 miros 1 detectarea fisurilor


34/38


35/38


36/38


37/38

:. ;odul de lucruroces iscontinuu După descărcarea reactorului

- se spală prin gura de încărcare cu o soluţie adec+ată- se usucă

'e închide gura de descărcare- prin mannloch se introduc materiile prime solide- se închide gura de încărcare- se controleaă termometrul7 manometrele- se fi5eaă p?rghia de siguranţă la presiunea dată

- se închide robinetul de e+acuare a presiunii- se controleaă din nou toate accesoriile- se pune în mi4care agitatorul- se încăle4te treptat- se cre4te presiunea- se controleaă permanent periodic/ aspectul masei7 presiunea7 temperatura7 alţi

parametriiE 3a final

- nu se mai cre4te presiunea- se opre4te încălirea- se opre4te agitatorul- se lasă să se răcească- se deschide încet robinetul de e+acuare a presiunii interioare- numai c?nd manometrul indică +aloarea * + se deschide gura de descărcare- se e+acueaă materialul

roces continuu descărcarea7 spălarea7 încărcarea - se fac automatE


38/38

Documents

Lp 1 Reactorul