Реакторная система Реакционный сосуд (реактор-смеситель-кристаллизатор) предназначен синтеза и последующей кристаллизации фармацевтической субстанции. Технология проведения процесса обуславливает следующие требования к реактору: - материал изготовления: устойчивое к агрессивной реакционной среде боросиликатное стекло;
- наличие мешалки с варьируемым числом оборотов;
- наличие термостатирующей рубашки;
- наличие нижнего штуцера для выгрузки осадка;
- pH датчик;
- фланцы: для подачи газа, загрузки сыпучих и жидких реагентов, ph-метра, датчика температуры, привода мешалки. В ходе подбора реактора необходимо также учитывать необходимость приобретения дополнительных элементов оборудования к нему: мерных сосудов, теплообменника, соединительных элементов, несущей конструкции, насосов. Для производства лекарственных средств существуют специализированные фармацевтические реакторы, которые представляют собой сосуды, на ¾ закрытые термостатирующей стальной рубашкой. Часто используется эмалированное исполнение реакционных сосудов. Недостатком таких реакторов является их высокая стоимость. В связи с этим, если технология производства позволяет использовать стеклянные реакторы, с экономической точки зрения лучше приобретать их. Выбор в пользу реактора из боросиликатного стекла был сделан на основании того, что этот материал обладает высокой химической стойкостью (инертность материала является определяющим фактором в случае синтеза многих субстанций в агрессивной среде), облегчает визуализацию процесса, отвечает требованиям, предъявляемым к производству фармсубстанций, обладает оптимальным соотношением цены и эксплуатационных характеристик. Можно выделить следующие основные характеристики, обуславливающие выбор оборудования из боросиликатного стекла для синтеза: 1.Химическая стойкость Боросиликатное стекло 3.3 устойчиво к воздействию практически всех известных веществ, что позволяет использовать его в тех случаях, когда другие материалы не могут быть использованы. Оно имеет высокую устойчивость к водным растворам солей, органическим веществам, галогенам, таким как хлор и бром, а также к большинству кислот. Существует всего несколько веществ способных причинить стеклянной поверхности заметные повреждения, это плавиковая кислота, концентрированная фосфорная кислота и крепкий раствор едкой щелочи при высокой температуре. Тем не менее, при комнатной температуре, 30% раствор каустической соды не представляет угрозы для боросиликатного стекла 3.3. Боросиликатное стекло 3.3 может быть классифицировано согласно соответствующим методам испытаний (см. также ISO 3585 и EN 1595): | Сопротивление гидролизу при 98 C | класс ISO 719-HGB 1 | | Сопротивление гидролизу при 121 С | класс ISO 720-HGA 1 | | Устойчивость к кислотам | < 100 мг/дм2 согласно ISO 1776 | | Устойчивость к щелочам | класс ISO 695-A2 |
2.Малый коэффициент термического расширения Боросиликатное стекло 3.3 отличается от используемых в строительстве заводов и технологических установок материалов, не только благодаря своей универсальной химической стойкости (см. выше), но также благодаря очень малому коэффициенту термического расширения. Особенную важность это приобретает для систем с длинными стеклянными теплообменниками и высокими колоннами. Наиболее важные физические характеристики для проектирования производств перечислены в следующей таблице. (см. также ISO 3585 и EN 1595). Средний коэффициент линейного теплового расширения | a 20/300 | (3,3 ± 0,1) x 10-6 K-1 | | Средний коэффициент теплопроводности между 20 и 200°C | l 20/200 | 1,2 Вт м-1 K-1 | | Средняя удельная теплоёмкость между 20 и 100°C | Cp 20/100 | 0,8 кДж кг-1 K-1 | | Средняя удельная теплоёмкость между 20 и 200°C | Cp 20/200 | 0,9 кДж кг-1 K-1 | | Плотность при 20°C | r | 2,23 кг дм-3 |
В процессе подбора оборудования было выявлено, что лучше всего отвечает техническим и качественным требованиям продукция европейских производителей QVF, BÜCHI AG, Mettler Toledo, Lenz. Последние две фирмы не могут предложить реактора необходимого объема (максимальный объем реакторов составляет соответственно 18 л и 20 л). В связи с этим, для анализа были выбраны реакторы QVF, BÜCHI AG, а также Simax. Ниже представлены характеристики реакторов, предложенных этими фирмами с указанием технических данных, а также предлагаемой комплектации.
|
