CN111250027B - 药物中间体反应管及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种药物中间体反应管及生产线，属于制药设备领域。药物中间体反应管包括主管体，主管体两端分别为进口段和出口段，所述进口段的换热速率大于所述出口段的换热速率，药物中间体生产线包括上述的药物中间体反应管。本发明的药物中间体反应管及生产线，在使用时，将本发明的药物中间体反应管置于热交换环境中，然后将反应原料混合后从进口段通入主管体内，主管体进口段的热量能够迅速散发到热交换腔中，使原料不会汽化，保证反应持续进行；出口段的换热速率较小，既能够保证反应放出的多余热量被散发到热交换腔中，而又不会使反应的温度下降过多，使反应速率保持在较高的水平，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于制药设备技术领域，更具体地说，是涉及一种药物中间体反应管及生产线。
背景技术
在一种药品的生产中，一种中间体由三种原料发生放热反应生成，该反应对温度极为敏感，若反应温度过低，则会导致反应速率下降，使生产效率下降；若反应温度过高，则反应原料就会汽化，导致反应终止，甚至发生危险。现在一般采用常规反应釜进行该反应，为了避免原料汽化，保证反应的持续进行，通常需要将反应釜保持在较低的温度，但这也导致了反应速率较低，生产效率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药物中间体反应管及生产线，以解决现有技术中存在的在药品中间体的生产中，需要将反应釜保持在较低的温度，导致反应速率较低，生产效率下降的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种药物中间体反应管，包括：
主管体，两端分别为进口段和出口段，所述进口段的换热速率大于所述出口段的换热速率。
作为本申请另一实施例，所述进口段内腔截面的面积与周长之比小于所述出口段内腔截面的面积与周长之比。
作为本申请另一实施例，所述主管体呈圆管状，且在由所述进口段朝向所述出口段的方向上，所述主管体的内径逐渐增大。
作为本申请另一实施例，所述主管体包括多段内径不同的子管，多段所述子管按照内径的大小顺序依次连通，内径最小的所述子管的开放端形成进口，内径最大的子管的开放端形成出口。
作为本申请另一实施例，至少一个所述子管呈往复弯折状。
作为本申请另一实施例，多个所述子管分别呈在平面内往复弯折的蛇形，且各个所述子管按照内径的大小依次层叠设置。
作为本申请另一实施例，相邻所述子管的往复方向相互平行或垂直。
作为本申请另一实施例，所述进口段为由第一材料制成的构件，所述出口段为由第二材料制成的构件，第一材料的热传率大于所述第二材料的热传率。
本发明实施例提供的药物中间体反应管的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例的药物中间体反应管，使用时，将本发明实施例的药物中间体反应管置于热交换环境中，然后将反应原料混合后从进口段通入主管体内，反应原料在进口段反应较为剧烈，放出大量的热，主管体进口段的换热速率较大，使得主管体进口段的热量能够迅速散发到热交换腔中，使原料不会汽化，即使原料发生汽化，也会迅速的被冷却，保证反应持续进行。反应原料沿主管体流向出口段的过程中，原料逐渐被消耗，原料浓度降低，导致反应速度下降，出口段的换热速率较小，既能够保证反应放出的多余热量被散发到热交换腔中，而又不会使反应的温度下降过多，使反应速率保持在较高的水平。通过上述，使得既能够保证反应的持续进行，又能够保证反应在较高的温度下进行，使反应速率保持在较高的水平，提高生产效率。
本发明采用的另一技术方案是，提供一种药物中间体生产线，包括：以上任一项所述的药物中间体反应管。
本发明实施例提供的药物中间体生产线的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例的药物中间体生产线，通过采用以上任一项所述的药物中间体反应管，使用时，将本发明实施例的药物中间体反应管置于热交换环境中，然后将反应原料混合后从进口段通入主管体内，反应原料在进口段反应较为剧烈，放出大量的热，主管体进口段的换热速率较大，使得主管体进口段的热量能够迅速散发到热交换腔中，使原料不会汽化，即使原料发生汽化，也会迅速的被冷却，保证反应持续进行。反应原料沿主管体流向出口段的过程中，原料逐渐被消耗，原料浓度降低，导致反应速度下降，出口段的换热速率较小，既能够保证反应放出的多余热量被散发到热交换腔中，而又不会使反应的温度下降过多，使反应速率保持在较高的水平。通过上述，使得既能够保证反应的持续进行，又能够保证反应在较高的温度下进行，使反应速率保持在较高的水平，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的药物中间体反应管的结构示意图；
图2为图1中最上方的子管的俯视方向示意图；
图3为图1中间的子管的俯视方向示意图；
图4为图1中最下方的子管的俯视方向示意图；
图5为本发明实施例提供的药物中间体反应管的进口段和出口段的内腔截面对比示意图。
其中，图中各附图标记：
1-主管体；11-进口段；12-出口段；13-子管；2-喷淋换热装置；21-喷淋室。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图5，现对本发明实施例提供的药物中间体反应管进行说明。一种药物中间体反应管包括主管体1。主管体1两端分别为进口段11和出口段12，进口段11的换热速率大于出口段12的换热速率。
与现有技术相比，本发明实施例的药物中间体反应管，使用时，将本发明实施例的药物中间体反应管置于热交换环境中，然后将反应原料混合后从进口段11通入主管体1内，反应原料在进口段11反应较为剧烈，放出大量的热，主管体1进口段11的换热速率较大，使得主管体1进口段11的热量能够迅速散发到热交换腔中，使原料不会汽化，即使原料发生汽化，也会迅速的被冷却，保证反应持续进行。反应原料沿主管体1流向出口段12的过程中，原料逐渐被消耗，原料浓度降低，导致反应速度下降，出口段12的换热速率较小，既能够保证反应放出的多余热量被散发到热交换腔中，而又不会使反应的温度下降过多，使反应速率保持在较高的水平。通过上述，使得既能够保证反应的持续进行，又能够保证反应在较高的温度下进行，使反应速率保持在较高的水平，提高生产效率。
本实施例中，主管体1进口段11的换热速率大于出口段12的换热速率，主管体1进口段11散热较快、出口段12散热较慢。主管体1进口段11的换热速率大于出口段12的换热速率，可以是通过主管体1的进口段11和出口段12 采用不同的材质实现，例如进口段11采用铜、铝材质，出口段12采用不锈钢材质；也可以是通过主管体1的进口段11和出口段12采用不同的形状结构实现，例如进口段11增加换热鳍片、将进口段11的壁厚设置成小于出口段12 的壁厚、将进口段11内径设置成小于出口段12等，甚至可以在主管体1的出口段12设置一定的保温层，来降低换热速率。主管体1内壁上可以是设有防腐涂层，保证耐用性。
使用时，可以将主管体1安装在风冷或水冷环境中，例如固定安装在蒸发式冷凝器的喷淋部分内，或者风扇直吹的环境中；也可以将主管体1放置较冷的自然环境中，来进行降温。
本发明实施例的药物中间体反应管，能够应用于医药或者农药的中间体生产中，例如以巴豆醛、乙硫醇和三乙胺为原料合成乙硫基丁醛的生产中。
请参阅图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，进口段11内腔截面的面积与周长之比小于出口段12内腔截面的面积与周长之比。
本实施例中，主管体1的进口段11和出口段12均呈圆管状，进口段11 的内径小于出口段12的内径。具体地，主管体1可以是长直管或者弯曲管，主管体1在由进口段11朝向出口段12的方向上，主管体1的内径逐渐增大，主管体1进口段11和出口段12的壁厚相同。
请参阅图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，进口段11管壁的厚度小于或等于出口段12管壁的厚度。
本实施例中，主管体1的进口段11和出口段12均呈圆管状，进口段11 的外径小于出口段12的外径。
本实施例中，主管体1也可以是，在由进口段11朝向出口段12的方向上，主管体1的外径逐渐增大，主管体1进口段11和出口段12的壁厚相同或者主管体1的壁厚逐渐增大。
请参阅图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，主管体1呈圆管状，且在由进口段11朝向出口段12的方向上，主管体1的内径逐渐增大。
本实施例中，主管体1为长直管或弯曲管，主管体1进口段11和出口段 12均呈圆管状，在由进口段11朝向出口段12的方向上，主管体1的内径逐渐增大，主管体1进口段11和出口段12的壁厚相同或者主管体1的壁厚逐渐增大。
请参阅图1至图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，主管体1包括多段内径不同的子管13，多段子管13按照内径的大小顺序依次连通，内径最小的子管13的开放端形成进口，内径最大的子管13的开放端形成出口。
本实施例中，各个子管13均为壁厚相同、内径不同的圆管，各个子管13 按照内径的大小顺序依次首尾相连。内径最小的子管13的开放端形成进口，使得主管体1的该端形成进口段11。内径最大的子管13的开放端形成出口，使得主管体1的该端形成出口段12。
请参阅图1至图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，至少一个子管13呈往复弯折状。减少子管13在热交换腔中的空间占用。
本实施例中，子管13可以是在平面内往复弯折，也可以是在立体空间中往复弯折。
请参阅图1至图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，多个子管13分别呈在平面内往复弯折的蛇形，且各个子管13按照内径的大小依次层叠设置。
本实施例中，各个子管13呈在水平面内往复弯折的蛇形，各个子管13按照内径的从小到大，位置从上到下的依次层叠。
具体地，主管体1包括依次连接的三个子管13。三个子管13的公称直径依次为19mm、50mm和100mm。三个子管13的长度依次为196米、136米和 96米。
在使用时，可以将本实施例的主管体1置于喷淋环境中，冷却液自上而下的喷洒在主管体1外，使得冷却液先与内径较小子管13接触，较冷的冷却液能够迅速的冷却内径较小的子管13，而冷却液吸收热量升温后，继续冷却内径较大的子管13，能够避免内径较大的子管13散失的热量过多。
具体地，在使用时，可以将本实施例的药物中间体反应管安装在喷淋换热装置2的喷淋室21内。喷淋室21内，各个子管13呈在水平面内往复弯折的蛇形，并且各个子管13按照内径的从小到大，位置从上到下的依次层叠；喷淋室 21顶部设有多个喷洒冷却液的喷头，喷头的喷淋方向竖直向下。具体地，公称直径19mm、长196米的子管13位于喷淋室21的上部，公称直径50mm、长 136米的子管13位于喷淋室21的中间，公称直径100mm、长96米的子管13位于喷淋室21的下部。
请参阅图1至图4，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，相邻子管13的往复方向相互平行或垂直。
本实施例中，各个子管13呈在水平面内往复弯折的蛇形，图2至图4中的箭头方向为相应子管1313的往复方向。各个子管13按照内径的从小到大，位置从上到下的依次层叠。各个子管13的一种安装方式，一个子管13在水平面内、沿左右方向往复弯折，与该子管13相邻的子管13在水平面内、沿前后方向往复弯折，相邻的子管13通过弯头连接。各个子管13的另一种安装方式，一个子管13在水平面内、沿左右方向往复弯折，与该子管13相邻的子管13同样在水平面内、沿前后左右往复弯折，相邻的子管13通过弯头连接。
请参阅图1和图5，作为本发明提供的药物中间体反应管的一种具体实施方式，进口段11为由第一材料制成的构件，出口段12为由第二材料制成的构件，第一材料的热传率大于第二材料的热传率。
本实施例中，第一材料可以是铜、铝或者合金等热传率相对较大的材料，第二材料可以是不锈钢、玻璃钢、陶瓷等热传率相对较小的材料。
请参阅图1至图5，本发明实施例还提供一种药物中间体生产线，药物中间体生产线包括：以上任一项的药物中间体反应管。
与现有技术相比，本发明实施例的药物中间体生产线，通过采用以上任一项的药物中间体反应管，使用时，将本发明实施例的药物中间体反应管置于热交换环境中，然后将反应原料混合后从进口段11通入主管体1内，反应原料在进口段11反应较为剧烈，放出大量的热，主管体1进口段11的换热速率较大，使得主管体1进口段11的热量能够迅速散发到热交换腔中，使原料不会汽化，即使原料发生汽化，也会迅速的被冷却，保证反应持续进行。反应原料沿主管体1流向出口段12的过程中，原料逐渐被消耗，原料浓度降低，导致反应速度下降，出口段12的换热速率较小，既能够保证反应放出的多余热量被散发到热交换腔中，而又不会使反应的温度下降过多，使反应速率保持在较高的水平。通过上述，使得既能够保证反应的持续进行，又能够保证反应在较高的温度下进行，使反应速率保持在较高的水平，提高生产效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.药物中间体反应管，其特征在于，包括：
主管体，两端分别为进口段和出口段，所述进口段的换热速率大于所述出口段的换热速率；
所述主管体呈圆管状，包括多段内径不同的子管，多段所述子管按照内径的大小顺序依次连通，内径最小的所述子管的开放端形成进口，内径最大的子管的开放端形成出口，且在由所述进口段朝向所述出口段的方向上，所述主管体的内径逐渐增大；
所述进口段为由第一材料制成的构件，所述出口段为由第二材料制成的构件，第一材料的热传率大于所述第二材料的热传率；
多个所述子管分别呈在平面内往复弯折的蛇形，且各个所述子管按照内径的从小到大、位置从上到下依次层叠设置；
所述主管体设置于喷淋室内，冷却液自上而下对管径依次增加的所述子管进行冷却。
2.如权利要求1所述的药物中间体反应管，其特征在于，所述进口段内腔截面的面积与周长之比小于所述出口段内腔截面的面积与周长之比。
3.如权利要求1所述的药物中间体反应管，其特征在于，相邻所述子管的往复方向相互平行或垂直。
4.药物中间体生产线，其特征在于，包括：如权利要求1至3任一项所述的药物中间体反应管。
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