連續(xù)制造已經(jīng)鞏固了其作為各個(gè)行業(yè)批量生產(chǎn)和制造的更可持續(xù)替代品的地位。

它以更環(huán)保、更安全、更可靠、多功能、高效、可擴(kuò)展和高效的方法進(jìn)行銷售。所有這些都是使連續(xù)流成為更受歡迎的生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵賣點(diǎn)。但是，那些不太明顯的、經(jīng)常從裂縫中溜走的連續(xù)流動(dòng)的后續(xù)好處呢？

流動(dòng)化學(xué)所關(guān)注的優(yōu)點(diǎn)是那些與高效和高價(jià)值生產(chǎn)目標(biāo)相一致的優(yōu)點(diǎn)。我們看到流動(dòng)化學(xué)如何采用綠色化學(xué)，以及如何通過連續(xù)流動(dòng)方法改善反應(yīng)時(shí)間和產(chǎn)品產(chǎn)量。

我們沒有看到的是，人們把注意力集中在那些仍然應(yīng)該得到推廣的更商業(yè)利益上。

在本系列博客中，我們將詳細(xì)討論連續(xù)流技術(shù)如何不僅僅是一種多功能、高效和高效的制造方法，而是它如何釋放出許多關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，使精細(xì)化工和制藥行業(yè)現(xiàn)代化。

一、流動(dòng)化學(xué)促進(jìn)能源成本節(jié)約

這種好處來自一個(gè)受到高度關(guān)注的 - 綠色化學(xué) - 因?yàn)樗蔀樽袷卣ㄒ?guī)的一個(gè)方面。然而，由于許多制造商選擇將連續(xù)流嵌入其制造過程中，他們忽略了一個(gè)事實(shí)，即能源效率不可避免地轉(zhuǎn)化為更低的能耗。

綠色化學(xué)的十二項(xiàng)原則之一是 最大限度地提高能源效率。這是通過消除對(duì)極端溫度或壓力的要求并選擇環(huán)境工藝替代方案來實(shí)現(xiàn)的。

提高所需能源的效率并最大限度地利用正在使用的能源似乎很困難。最終，可以通過以下兩種方式之一進(jìn)行改進(jìn)，即起始原料（原料）和反應(yīng)方法本身。

二、連續(xù)流反應(yīng)器與間歇式反應(yīng)器相比如何？

在間歇式或補(bǔ)式間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)器實(shí)際用于所需化學(xué)反應(yīng)的平均時(shí)間大約是反應(yīng)器運(yùn)行總時(shí)間的30%。

間歇式反應(yīng)器需要足夠的休息時(shí)間，這通常包括加熱、冷卻和清潔。對(duì)于較大的反應(yīng)器，例如處理飲料產(chǎn)品發(fā)酵的反應(yīng)器，它們每批平均可以運(yùn)行 10 小時(shí)，然后清空并重新開始該過程。

將其與流動(dòng)反應(yīng)器進(jìn)行比較，后者不需要太多的停機(jī)時(shí)間，也不需要很少的維護(hù)干預(yù);在給定的生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，流動(dòng)反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)幾乎 100% 的產(chǎn)能利用率。畢竟，它們是建立在連續(xù)反應(yīng)堆運(yùn)行的原理之上的。

流動(dòng)反應(yīng)器并不僅僅止步于此，在許多情況下，人為干預(yù)幾乎為零。連續(xù)流動(dòng)過程可以配置為考慮反應(yīng)前和反應(yīng)后階段。從避免不需要的雜質(zhì)到為下一階段的工藝準(zhǔn)備試劑或其他副產(chǎn)品。

整個(gè)過程可以配置為單個(gè)實(shí)體，而不是單個(gè)操作階段。這意味著化工生產(chǎn)中試工廠的每個(gè)階段都在同時(shí)運(yùn)行，生產(chǎn)出產(chǎn)物，并在其他各種預(yù)反應(yīng)階段制備試劑，同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。這凸顯了流動(dòng)過程100%高效的潛力。

從理論上講，當(dāng)流動(dòng)反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)，會(huì)不斷產(chǎn)生輸出。但是，沒有一種制造過程是完全萬無一失的，因此偶爾會(huì)出現(xiàn)需要停機(jī)的情況。

三、能源效率如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能？

很明顯，如果某件事變得更有效率，它也會(huì)節(jié)省您的企業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)吧？那么，連續(xù)流動(dòng)可能很難確定在過渡過程中能源成本降低的確切位置。

更高效的反應(yīng)過程可以更好地優(yōu)化反應(yīng)條件，包括溫度要求。在許多化學(xué)反應(yīng)中，熱量是一個(gè)不容置疑的因素，特別是如果它們是放熱的，例如硝化和氧化。在批次中，這些類型的反應(yīng)需要大量的監(jiān)測(cè)時(shí)間，以控制放熱化學(xué)物質(zhì)的輸入，添加速度非常慢以避免過熱。

在流動(dòng)中，較小的工作體積確?？梢赃B續(xù)添加化學(xué)品，而不會(huì)有過熱的風(fēng)險(xiǎn)。不僅如此，流動(dòng)化學(xué)還可以更好地實(shí)現(xiàn)“熱回收”、“保熱”和“傳熱”，從而避免熱失控。

連續(xù)流動(dòng)技術(shù)中的熱回收確保了通常在間歇反應(yīng)完成后損失的熱量在流動(dòng)過程中被實(shí)際收集并重復(fù)使用。這是通過傳熱（通常使用熱交換器實(shí)現(xiàn)）完成的，確保傳熱/換熱器流體可以用作加熱反應(yīng)流體的持續(xù)流。

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反應(yīng)流體獲得的熱量通常等于輸送/交換流體損失的熱量，相當(dāng)于傳遞的總熱量。這避免了任何多余的熱量提高反應(yīng)質(zhì)量的溫度，并確保熱量持續(xù)傳遞到反應(yīng)中而不是大量添加，從而防止?jié)撛诘奈ｋU(xiǎn)熱失控。

進(jìn)入流動(dòng)反應(yīng)器的熱量中有很大一部分是可回收的，幾乎沒有空間可以回收。將熱交換器與流動(dòng)反應(yīng)器配對(duì)可以確保出口流中的任何熱量都被回收和保留，以繼續(xù)加熱進(jìn)入的進(jìn)料流?；厥諢崃坎⒅貜?fù)使用它來預(yù)熱進(jìn)入的進(jìn)料流，可以顯著減少整個(gè)反應(yīng)過程中將反應(yīng)物加熱到所需溫度所需的能量。

在批量中，過去的熱量損失是很常見的，通常不可能進(jìn)行熱回收。在這種情況下，將反應(yīng)加熱到所需的溫度是一項(xiàng)持續(xù)的成本，因?yàn)槊總€(gè)反應(yīng)批次都會(huì)不斷向系統(tǒng)提供熱量。因此，連續(xù)流反應(yīng)器為加熱化學(xué)過程提供了更具成本效益的解決方案。

許多成本節(jié)約是針對(duì)特定工藝的，但是了解間歇式反應(yīng)器體積、日生產(chǎn)率、平均加熱和冷卻需求、峰值冷卻需求和所需的電力，將使您有足夠的洞察力來評(píng)估如果改用coflore 連續(xù)多級(jí)攪拌反應(yīng)器所節(jié)省的能源。

四、連續(xù)流動(dòng)更廣泛的商業(yè)價(jià)值

生產(chǎn)過程中的能源成本節(jié)約不僅推動(dòng)了流動(dòng)化學(xué)作為化學(xué)合成的首選替代方案，而且還為連續(xù)流動(dòng)技術(shù)鋪平了道路，使其成為化工行業(yè)凈零排放目標(biāo)的關(guān)鍵參與者，以及制造企業(yè)的企業(yè)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，這是本系列博客的下一個(gè)重點(diǎn)。

在證明了可以通過流動(dòng)化學(xué)開關(guān)概述的節(jié)能成本之后，擴(kuò)大臺(tái)式反應(yīng)的規(guī)模，可以最大限度地節(jié)省多噸級(jí)生產(chǎn)的節(jié)能成本。在加熱進(jìn)料流的同時(shí)，每年可節(jié)省 2,000,000 MJ 的熱量消耗，平均每年可節(jié)省超過 55,000 美元。