小试,放大实验和中试生产三者的区别和联系
小试,放大实验和中试生产三者是相互联系非常密切的三个部分。
三者的反应都是同一个反应,也就是说它们的反应原理是一致的。
但是在细微操作上,三者总是有着或多或少的区别。
很多反应稍微一经放大就容易出现这样那样的问题。
其实并非它们反应的过程出现了什么问题,而是在反应的处理上两者应该有着细微的差别。
很多老师或者工程师在放大的时候从200ml的反应瓶放大到500ml的反应瓶中的时候,总是出现反应收率下降或者反应的温度区间跟原来的区间稍微有些差别。
其实这些差别也算不得是什么差别,只是在不同的空间内,该反应的传质传热空间不同而已。
由于空间有了细微的差别,导致在细致的操作中,相同的操作实际上也就有了细微的差别,而这个差别就导致了我们常见的收率下降和温度区间的变化问题。
只要我们能够将这个问题仔细的分析清楚,这个问题也就不是问题了。
放大实验和中试生产稍微有些不同,因为两者的基础是都是小试的放大,不过由于放大的倍数和区间不同,导致两者表现出来的东西也就不同。
这也就是相同的积分元在不同的积分区间积分出来的不同结果而已。
我们只要明了这个积分元在不同积分区间的不同特性就能够得出积分的变化趋势,从而调整各个因素使积分向我们需要的方向转化。
总之,三者的联系就是同一个积分元在不同积分区间积分的结果。
贯穿三者的同一主线就是主反应过程。
当反应被放大时,由于空间的增大,导致物料的传输空间增大,使得副反应的优势得以增大,因此反应被放大时,第一个出现的问题就是质量问题,放大后得出的产品必然要比实验室得出的产品纯度要低,杂质含量要高,这是必然的结果。
同样由于空间的增大,物料的传热空间也增大,使得物料的反应时间要比原来实验室小试的时间要长一些,因为物料的传热空间变大了,这也是放大效应一个重要的体现。
中试是实验室小试的放大过程,但是并不是简单的将实验的量放大到多少倍,也不是在新的环境下寻求新的工艺条件(当然新的工艺条件肯定跟原来的条件有所差别),而是在新的环境中,如何复制小试实验室时候的微观条件或者无线接近这个条件,仅此而已。
不同的物料的量导致物料的积累时空和空间的传热各有不同,因而导致在同等的操作条件下得到各有不同的结果。
同样想要获得同等的结果所需的条件往往不一样,甚至有时连手段都不一样。
这就是所谓的放大效应。