反应釜，在原料药及中间体的项目生产时是最关键的设备，它是能够实现我们项目的化学反应成功的载体，所以本篇从反应釜角度，来让大家细化下对反应釜的认识。
本文将将反应釜不同的配件来进行拆解分析，帮助大家更好的理解反应釜，从而中试落地时更好的思考如何衔接好工艺。
01
搅拌
反应釜的搅拌，毋容置疑就是为了溶液更好的混合，但是选择不同的搅拌往往对反应有很大的影响，很多项目放大效应都是出在搅拌问题上。
1，下面是几个搅拌选择的参数：
物料的粘度：高粘度还是低粘度
溶液的相：固液混合、纯液体、液液两相、固体悬浮、固体沉底、气液两相；
搅拌容器的大小与物料体积
这些参数需要研发或技术人员需要提供明确的信息，并且在实验室需仔细观察并记录溶液的相变过程。
2，搅拌的类型一般：
按流动状态分为：轴向、径向、混合流。
按结构分：平叶、折叶和螺旋面。
3，我们常用的搅拌都有哪些呢？
锚式：
优点：适合固液混合、高粘度的、固体悬浮；另外一个优点是搪玻璃材质容易加工。
缺点：直径长，温度计不要插入，固体沉在底部不适合、物料分散不适合。
总体依然是制药企业常用的搅拌。
浆式：
优点：匹配性非常广，各种混合一般都适合；
缺点：直径短，不适合太稠的物料；
总体，加工成本低，容易做搪玻璃的，所以比较常用，如果配挡板效果更好。；
推进式：
优点：适合固体混合，固体沉底的物料、固体悬浮、结晶、传热类都可以；
缺点：直径短，不适合太稠的物料，主要是对流和湍流，不适合剪切流。
总体来说比较常用，如果配挡板效果更好。
涡轮式：
优点：匹配性最广的一类搅拌，各种混合都可以，高压氢化一般会选择该搅拌，其他都不适合。
缺点：做成搪玻璃不好加工，一般搪玻璃的会放弃掉该类型。
02
仪表
反应釜上的仪表，主要为温度表和压力表。
过去釜上主要温度计-用水银玻璃插入到套管里，现在温度计为数显，或远传至中控室。
部分反应釜上也会安装底阀温度计
压力表也是一样，现在主要为数显，或远传至中控室，比以前的指针式要灵敏很多。
为了测液位一般会安装雷达液位计，但是对于产气量比较大，或蒸馏过程一般不适合；
03
冷凝器
冷凝器作为溶剂回流，蒸馏非常关键的设备，现在常用的类型也很多。
一般分类
1，壳管式
该类型的冷凝器，一般加热或冷却介质在壳层，物料在管层，实现传热从而冷凝。
优点：传热系数高，构造简单，物料不容易堵，可做衬四氟等耐酸类。
缺点：一般体积比较大，对控温介质的洁净度要求较高。
2，套管式
套管式由很多的管子套在一起，并螺旋形或蛇形形成的一种冷凝器。一般加热或冷却介质在壳层，物料在管层，实现传热从而冷凝。
优点：传热系数非常高，体积小，比其他类别的冷凝器要小3-10倍。
缺点：冷凝器管路细而多，容易发生堵塞，不适合冷凝析出固体的产品，对控温介质的洁净度要求较高，及无法内衬四氟。
3，板式换热器
板式换热器主要通过薄金属板平行排列，夹紧组装于支架上面构成。它们的位置在相邻板上是错开的，以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流动，通过金属板片进行换热。
一般有平板式换热器和卷板式换热器
优点：结构紧凑，单位体积设备所提供的换热面积大；组装灵活，可根据需要增减板数以调节传热面积；板面波纹使截面变化复杂，流体的扰动作用增强，具有较高的传热效率；拆装方便，有利于维修和清洗。
缺点：处理量小；操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。板式换热器适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑，工作压力在2.5 MPa以下，温度在 -35℃~200℃场合。
04
分水器
分水器在日常反应过程会用到，当反应产生的水需要通过回流分水除去，那分水器就很关键了。实验室一般用的分水器也叫Dean-stark。中试设备，一般会用如下图所示的分水器，通过视镜来去进行分水。
一般反应釜不会加装分水器，根据项目情况来安装，但是有一个注意点：
要在小试阶段识别出分水过程中的回流量大小，如果回流量很大则要选择管径比较粗的回流管及分水器出入口。
如果反应过程中有产气的，例如丙二酸上一摩尔的羧酸，掉下来一摩尔的二氧化碳，并且需要分水，那管径的选择就尤为关键。
05
泄爆片和安全阀
泄爆片和安全阀作为反应釜的安全附件，是在发生冲料，憋压等情况非常关键的设备。
泄爆片：
泄爆片是一种一次性的超压泄放安全附件，通常是将泄爆片安装在泄爆管上，泄爆管安装在釜盖管口处，通过上下泄网状支撑材料压紧。当反应釜的压力急剧升高，超过了泄爆片的设计压力，泄爆片优先破裂，将气压通过泄爆管泄放至安全罐里。
一般泄爆片的材质分为不锈钢、哈氏合金、钛材等满足不同环境的要求。
优点：保证了安全的情况下，反应迅速；适合物料粘度高，或有结晶的状况，比较通用。
缺点：相比与安全阀，成本高一些。
06
安全阀
安全阀是一个可重复使用的自动阀门，当压力超压时自动打开阀门，压力释放后，阀门自动关闭。
优点：经济实用，可长期使用。
缺点：反应相对慢，对于物料有粘性，或有结晶可能会堵塞阀门。
07
放空管
放空管，在反应釜上通过管路直接连接废气总管，当氮气置换时，蒸馏时，及泄压时都可以使用放空管。是反应釜安装的必备管路。
现在环保要求高，如果工厂有不同的处理废气设备，那可能每个釜上会连多个放空管，例如：酸性废气、碱性废气、卤素废气等。
在设备改造时一定要注意放空管的管径和材质问题要匹配项目放气量，及酸碱腐蚀性。
08
真空/氮气管
真空和氮气管是反应釜必备的管，用于置换氮气，真空抽料，氮气施压，压料转釜等工况，一般管路也会按辅助设备来连接，例如机械真空泵管，水真空管，高压氮气管，低压氮气管。
09
分汽包
分汽包，是反应釜的控温介质的管线阀门控制区，是反应釜必备的管线，目前的控温介质有多种，早期并且很多公司还在用的为：蒸汽、热水、循环水、冰盐水。
优点：经济实用，目前依然是主流。
缺点：由于冰盐水、蒸汽等长期使用对碳钢管及釜壁形成腐蚀，导致里面有很多锈渣，管路和釜非常容易锈穿。
现在很多公司已经升级为同一介质控温，一般选择乙二醇系统，通过外部电加热及压缩机制冷控制乙二醇的温度来实现反应釜的控温。
优点：单一溶剂，控温相对准确，而且可以调节乙二醇的温度。对于很多产品非常的友好，对设备腐蚀小。
缺点：前期投入高，成本相比原有方式高很多。
其他介质类，低温设备一般会选择TCU，超低温一体机来控温，或选择液氮控温。
高温设备一般选择导热油控温。不管低温和高温设备，一般为独立设备。
10
投料器
投料器现在作为非常关键的设备，在制药工厂普遍使用，目的是避免操作人员与有毒有害物质接触。
投料器一般有：手套箱、投料漏斗。
手套箱，一遍分为软袋式手套箱和箱体式手套箱，
与投料管连接至反应釜的管口处。一般需配备真空和氮气置换操作、箱体可分为1节，2节、3节区域。满足多种物料全密闭操作。
手套箱一般在制药工厂，会做泄露测试，并做密闭性验证。
手套箱在安装时由于考虑到不同车间的布局，会安装在反应釜的上一层，便于投料，如果厂房布局受限也可以安装在反应釜的上面，但是投料操作时就很不方便了。
国内做手套箱的厂家很多，个人觉得技术含量不高，产品附加值不高的，可以找小厂家，经济实惠，但一定要关注做工和密闭胶圈等问题。
