[實(shí)用新型]一種零下40攝氏度以內(nèi)反應(yīng)條件控制的直接蒸發(fā)冷凍裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420770515.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204421409U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)子祥;莫嵐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津孚音生物科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F25B1/00
• 分類號(hào): F25B1/00;B01J19/24
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型用于藥物化學(xué)合成的生產(chǎn)，是一種用于控制在低溫條件下合成反應(yīng)的生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

隨著醫(yī)藥技術(shù)的快速發(fā)展，新的藥物和藥物合成技術(shù)不斷出現(xiàn)。但與之相應(yīng)的設(shè)備開(kāi)發(fā)卻相對(duì)滯后，使得許多新技術(shù)不能很好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。目前零下40攝氏度左右反應(yīng)條件控制的裝置通常是采用液氮經(jīng)冷媒置換或直接冷卻的方式，尚未見(jiàn)用冷凍機(jī)制冷劑在反應(yīng)罐夾套直接蒸發(fā)方式冷卻的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型采用一種裝置，用于零下40攝氏度以內(nèi)反應(yīng)條件的控制。要達(dá)到零下40度反應(yīng)條件，普通冷凍鹽水已經(jīng)無(wú)法滿足要求。通常是采用有機(jī)溶媒作為冷媒（如乙二醇等）用液氮或配合超低溫制冷劑冷凍機(jī)的方法。但這樣的方法有一些問(wèn)題，主要有一下幾點(diǎn)：首先，有機(jī)溶媒大多是易燃易爆物品，大量使用有一定的危險(xiǎn)性；其次，若采用冷凍機(jī)，則從蒸發(fā)器到反應(yīng)控制的過(guò)程需要經(jīng)過(guò)2次熱交換，而每次交換過(guò)程都需要一定的溫度差，使得這樣方式的冷卻效果較差，要達(dá)到相應(yīng)的冷量交換必須采用更大的冷凍機(jī)；還有就是這樣的裝置系統(tǒng)較多，加上冷媒輸送的動(dòng)能，冷能損失較大。本裝置采用制冷劑直接進(jìn)反應(yīng)釜降溫，用于替代傳統(tǒng)方法，可以很好地解決上面的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型公開(kāi)了如下的技術(shù)內(nèi)容：

一種零下40攝氏度以內(nèi)反應(yīng)條件控制的直接蒸發(fā)冷凍裝置，包括作為蒸發(fā)器的反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7、反應(yīng)罐內(nèi)膽9、壓縮機(jī)1、油分離器3、冷凝器2、節(jié)流閥8、排污口6、冷凝器2的冷卻水進(jìn)口5、冷卻水出口4；其中所述的反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7和反應(yīng)罐內(nèi)膽9是一個(gè)整體設(shè)備，反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7連接制冷系統(tǒng)，反應(yīng)罐內(nèi)膽9是反應(yīng)體系，安裝反應(yīng)體系必需的攪拌10等附件；壓縮機(jī)1、油分離器3和冷凝器2是一套組合的壓縮冷凝機(jī)組，在設(shè)備不是太大時(shí)可以組合在一起安裝，以減少空間，其特征在于：

a、反應(yīng)罐的夾套蒸發(fā)器7作為冷凍機(jī)組的一部分，制冷劑由壓縮機(jī)1壓縮成高溫氣體后，經(jīng)冷凝器2冷卻成常溫液體，再經(jīng)節(jié)流閥8減壓后直接進(jìn)入反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7，并在夾套蒸發(fā)器吸收反應(yīng)體系的熱量而蒸發(fā)成氣體后，吸入壓縮機(jī)再次壓縮循環(huán)。

b、壓縮機(jī)1的形式和冷凝器2的冷卻方式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件靈活應(yīng)用；采用單機(jī)雙級(jí)的壓縮機(jī)時(shí)，通常可以采用工廠最普遍的循環(huán)水作為冷凝器2的冷卻水；若采用單級(jí)壓縮機(jī)時(shí)，使用普通冷凍鹽水作為冷凝器的冷卻水效果較好；

c、反應(yīng)罐的規(guī)格和壓縮冷凝機(jī)組適當(dāng)配套，通常壓縮冷凝機(jī)組的制冷量稍大一點(diǎn)的時(shí)候反應(yīng)罐的使用余量更大，可以通過(guò)停機(jī)來(lái)控制制冷量；

d、裝置系統(tǒng)可以通過(guò)溫度、壓力、流量、時(shí)間傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)控制；采用不同的傳感器精度實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的精度控制。

本實(shí)用新型所述的制冷劑直接進(jìn)入反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7，其制冷劑入口是在夾套蒸發(fā)器的上部，經(jīng)過(guò)節(jié)流后的制冷劑液體進(jìn)入夾套蒸發(fā)器后由于重力作用，墜落至夾套蒸發(fā)器下部蒸發(fā)，根據(jù)不同的制冷量要求，可以在夾套蒸發(fā)器內(nèi)形成相應(yīng)的蒸發(fā)液位，制冷劑包括以氣態(tài)進(jìn)入夾套蒸發(fā)器的制冷劑氣體從位于上部的出口排出進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)口，出口與進(jìn)口相互對(duì)面設(shè)置，由反應(yīng)罐內(nèi)膽隔開(kāi)，有半個(gè)圓的路徑，這樣的設(shè)置可以保證制冷劑的不會(huì)走短路。夾套蒸發(fā)器底部設(shè)置多用途排污口6，可以用于回油、排污。

所述的制冷劑為目前常用的無(wú)機(jī)化合物、碳?xì)浠衔铩⒎锇汉凸卜校ǚ枪卜校┤芤褐评鋭＞唧w使用什么制冷劑取決于需要提供的蒸發(fā)溫度和壓縮機(jī)1適用種類。制冷劑的充裝可以使用壓縮機(jī)的角閥通道（氣態(tài)充裝時(shí)）或冷凝器的角閥通道（液態(tài)充裝時(shí)）。

所述的冷凝器2冷卻用水使用冷凍鹽水時(shí)，冷凝器盡量不要使用銅質(zhì)材料，因?yàn)槔鋬鳆}水對(duì)銅質(zhì)材料有一定的腐蝕性；若是氨制冷機(jī)的冷凍鹽水，則禁止使用。此時(shí)可以通過(guò)換熱器置換成無(wú)腐蝕性冷媒后使用。置換裝置如圖2：冷鹽水回12、冷鹽水來(lái)13通過(guò)換熱器與冷媒來(lái)14、冷媒去冷凍機(jī)組16進(jìn)行熱交換，冷媒由冷媒循環(huán)泵15送入換熱器11，冷卻后的冷媒16送入壓縮機(jī)組。

所述的作為蒸發(fā)器的反應(yīng)罐夾套蒸發(fā)器7是根據(jù)使用的制冷劑的要求制作，夾套蒸發(fā)器7的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該留有足夠余量，設(shè)備的材質(zhì)盡量采用不銹鋼，如USU304、USU316等，同時(shí)還需要考慮反應(yīng)體系對(duì)材質(zhì)要求。

所述的節(jié)流閥8是指用于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)啟度的膨脹閥，包括內(nèi)平衡薄膜熱力膨脹閥、外平衡薄膜熱力膨脹閥或內(nèi)平衡波紋管式熱力膨脹閥、外平衡波紋管熱力膨脹閥以及電子膨脹閥。