停留時間分布(Residence Time Distribution,RTD)越來越受到化工、制藥、教育等領域用戶的關注,作為理解和控制化學反應器性能的關鍵參數,便捷高效地對其進行在線測定對于提高教學科研效率、提高生產效率、改進工藝、保證產品質量、降低成本、確保操作安全等具有重要作用。
什么是停留時間分布(RTD)
停留時間通常是指從流體進入反應器時開始,到其離開反應器為止的這一段時間。對于連續(xù)流動反應器而言,停留時間不像間歇反應器那樣是同一個值,而是存在一個停留時間分布的現象。停留時間分布表示的是反應物停留時間在反應器中出現的頻率分布情況。
連續(xù)流動反應器內物料返混及反應器出現層流、死角、短路等現象,使得反應器內停留時間長短不一,即形成停留時間分布,從而影響反應進程和最終反應結果。
測定RTD的意義
停留時間分布是連續(xù)流動反應器重要的流體力學參數之一,它主要反映了流體在反應器內的流動特性,同時還可獲取反應器內平均停留時間和返混程度等信息。因此,停留時間分布的測定廣泛應用于化學反應工程及化工分離過程,也是反應器應用和操作中所必不可少的理論依據,可加深對反應器內流體流動特性的了解,為反應器設計、選擇及工藝開發(fā)提科學依據。
同時,它也是研究反應器內多相流動特性的重要手段。此外,利用平均停留時間還可判斷反應器適合操作的反應類型,例如極快速反應(<1s)、快速反應(<10min)和慢反應(>10min)。
而在制藥領域,RTD的重要性同樣不可忽視。FDA在《連續(xù)制造的質量考慮指導原則》對藥物連續(xù)生產中的工藝動態(tài)關注點進行了描述,重點強調了物料的可追溯性,RTD參數作為物料追溯和確定適當取樣計劃的基礎,對于設計連續(xù)制造過程的控制策略至關重要。
歐世盛RTD測定儀
RTD參數固然重要,但市場現有的測定裝置在便捷性、自動化、準確性等方面遠遠不能滿足用戶需求。用戶迫切需要便捷高效的測定工具?;诖耍瑲W世盛特地推出全自動RTD測定儀來滿足這個普遍的需求。
測定儀由高壓輸液泵,自動采樣器,高靈敏度在線紫外檢測器及內置RTD計算模型的軟件系統(tǒng)組成。通過脈沖示蹤法及軟件內置算法,自動連續(xù)計算反應器在某個條件下的RTD值。與市面上具有同類功能的裝置相比,歐世盛RTD測定儀的優(yōu)勢突出,展開來說主要有以下幾點:
1 自動便捷:RTD測定儀上留有微反應器接口,使用的時候用戶只要將RTD測定儀與待測微反應器相連,進行一鍵式操作,即可自動連續(xù)化完成RTD測試。操作便捷的同時,也減少了人工操作的復雜性和時間消耗,提高了實驗的效率和準確性。
2 高度集成:設備一體化設計、占地小,且能提供集成式解決方案。而市面上同類裝置占地大,元件多而分散,手動操作部分多。
3 軟件強大:功能強大的軟件系統(tǒng)保障了優(yōu)異的數據處理能力。內置RTD計算模型,能夠對采集到的數據進行處理和分析,快速得到停留時間分布曲線和關鍵特征參數,并可輸出數據測試報告。市面上同類裝置無專用RTD軟件,外接模塊單元還需要單獨控制,使用不方便。
4 檢測準確:采用了經典的脈沖示蹤法作為RTD測試方法,數據穩(wěn)定、可靠。自研的泵和閥確保了示蹤劑瞬時注入的快速和精準。且自研的高靈敏度在線紫外檢測器也保障了檢測準確度。
5 適用范圍廣:普遍適用于微通道連續(xù)合成在線檢測,使用中還可根據反應器特點,改變液體流速及溫度等參數。
結束語
RTD的測定對于理解和優(yōu)化反應器的設計和操作至關重要,特別是在連續(xù)流動反應器中。而在小分子藥物開發(fā)領域,RTD是物料流動狀態(tài)的重要表征,對于物料的可追溯和控制策略同樣具有重要作用。
歐世盛RTD測定儀操作的便捷性以及優(yōu)異的性能,使其成為化工領域中反應器設計、選擇、工藝開發(fā)的重要工具,還可以幫助用戶更好地理解和控制工藝過程,從而提高產品的質量、效率和安全性。
此外,RTD也是化工工程教育和研究中的基礎概念,有助于學生和研究人員理解復雜的過程動態(tài)。所以,RTD測定儀也是教育領域中教學和研究的得力助手。