最新有机合成工艺小试到中试放大之关键

最新有机合成工艺小试到中试放大之关键
最新有机合成工艺小试到中试放大之关键

有机合成工艺小试到中试放大之关键

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在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序,条件(包3

括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等)通称为4

工艺条件。

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一、研发到生产的三个阶段

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1、小试阶段:开发和优化方法

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2、中试阶段:验证和使用方法

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3、工艺验证/商业化生产阶段:使用方法,并根据变更情况以绝对是否验9

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注:批量的讨论:中试批量应不小于大生产批量的十分之一

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二、小试阶段

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对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础13

上通过实验室批量合成,积累数据,提出一条基本适合于中试生产的合成工艺14

路线。小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成15

路线,提高产率,简化操作,降低成本和安全生产等。

16

1、研究确定一条最佳的合成工艺路线:一条比较成熟的合成工艺路线应该17

是:合成步骤短,总产率高,设备技术条件和工艺流程简单,原材料来源充裕18

而且便宜。

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2、用工业级原料代替化学试剂:实验室小量合成时,常用试剂规格的原料20

和溶剂,不仅价格昂贵,也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原21

料和工业级溶剂。小试阶段应探明,用工业级原料和溶剂对反应有无干扰,对22

产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最23

佳反应条件和处理方法,达到价廉、优质和高产。

24

3、原料和溶剂的回收套用:合成反应一般要用大量溶剂,多数情况下反应25

前后溶剂没有明显变化,可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物,26

反应不完全的剩余原料,挥发性杂质,或溶剂的浓度改变,应通过小试研究找27

出回收处理的办法,并以数据说明,用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。

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原料和溶剂的回收套用,不仅能降低成本,而且有利于三废处理和环境卫生。

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4、安全生产和环境卫生:安全对工业生产至关重要,应通过小试研究尽量30

去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应;避免采用易燃、易爆的危险操作,31

实属必要,一时又不能解决,应找出相应的防护措施。尽量不用毒性大的有机32

溶剂,寻找性质相似而毒性小的溶剂代替。药物生产的特点之一是原材料品种33

多,用量大,化学反应复杂,常产生大量的废气、废渣和废物,处理不好,将34

严重影响环境保护,造成公害。三废问题在选择工艺路线时就要考虑,并提出35

处理的建议。

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三、中试阶段

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1、中试与小试的区别

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小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,39

两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作,化学40

小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试41

样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。中42

试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基43

本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。

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2、为何要中试

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(1)规模不同

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(2)原料来源不同

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(3)搅拌方式不同

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(4)热量的传递方式不同

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(5)反应器的材质不同

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3、中试放大的目的

51

中试是从小试实验到工业化生产必经的过渡环节;在生产设备上基本完成52

由小试向生产操作过程地过渡,确保按操作规程能始终生产出预定质量标准的53

产品;是利用在小型的生产设备进行生产的过程,其设备的设计要求,选择及54

工作原理与大生产基本一致;在小试成熟后,进行中试,研究工业化可行工艺,

55

设备选型,为工业化设计提供依据。所以,中试放大的目的是验证,复审和完56

善实验室工艺所研究确定的合成工艺路线,是否成熟、合理,主要经济技术指57

标是否接近生产要求;研究选定的工业化生产设备结构,材质,安装和车间布58

置等,为正式生产提供数据和最佳物料量和物料消耗。

59

4、中试放大的重要性

60

中试就是小型生产模拟试验。中试试是根据小试实验研究工业化可行的方61

案,它进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决62

实验室中所不能解决或发现的问题,为工业化生产提供设计依据。虽然化学反63

应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,64

则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。一般来说,中试放大是快65

速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化水平。

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中试放大是研发到生产的必由之路,也是降低产业化风险的有效措施。

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5、中试放大阶段的任务

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(1)考核实验室提供的工艺路线在工艺设备、条件、原材料等方面在中试69

放大时是否有特殊的要求,是否适合工业化生产。

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(2)验证小试工艺是否成熟合理,主要经济指标是否接近生产要求。

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(3)进一步考核和完善工艺条件,对每一步反应和单元操作均应取得基本72

稳定的数据;进行物料衡算。

73

(4)设备材质和型号的选择。

74

(5)确定各步反应对传热和传质的要求。放热反应中的加料方式,加料速75

度对反应的影响。

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(6)搅拌器型式和搅拌速度的考察。

77

(7)加热/冷却载体的类型及要求(蒸汽、热水、冷盐水)

78

(8)提出“三废”的处理方案

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(9)原材料、中间体的物理性质和化工常数的测

80

(10)根据中试研究资料制订或修订中间体和成品的质量标准、分析方法

81

(11)确定所用起始原料、试剂或有机溶媒的规格或标准;一般来说,中82

试所采用的原料、试剂的规格应与工业化生产时一致。

83

(12)消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。

84

(13)提出整个合成路线的工艺流程,各个单元操作的工艺规程。

85

小试工艺成熟后,必须完成工艺报告。中试不单是小试的简单的放大,中86

试搅拌、传热、浓缩、过滤、干燥的过程均与小试不同,小试时尽量摸拟中试87

的条件去做,另外,切记每一步须做破坏性试验。弄清中试的设备,物料的物88

化特性。安全第一。中试前小试跟踪、过程跟踪,有时候放大过程中会出现莫89

名其妙的问题,你怎么都凭空想象不出来的,所以要仔细认真的跟踪过程中的90

每个细节,尤其是异常情况不要放过,否则非常麻烦。

91

修订并确定在中试设备条件下各步反应最佳工艺参数的适用范围,必要时92

修正或调整相关的工艺过程,严密观察在中试情况下(局部过热、反应介质的不93

均匀性)各操作单元中副反应及有关物质的变化情况。

94

6、中试放大的方法

95

(1)经验放大:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中96

型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方97

法。

98

(2)相似放大:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适99

用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。

100

(3)数学模拟放大:是应用计算机技术的放大,它是今后发展的方向。101

7、进行中试要具备的条件

102

(1)小试收率稳定,产品质量可靠。

103

(2)各步反应的工艺过程及工艺参数已确定(如加料方式、反应时间、反104

应温度、压力、终点控制,提取、分离、结晶、过滤、干燥等)。

105

(3)对成品的精制、结晶、分离、干燥的方法及要求已确定(晶型、溶残)。106

(4)小试的3~5批稳定性试验说明该小试工艺可行、稳定。

107

(5)必要的材质腐蚀性试验已经完成。

108

(6)已建立原料、中间体和产品的质量控制方法/质量标准。

109

(7)进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。

110

(8)已提出原材料的规格和单耗数量。

111

(9)已提出安全生产的要求。

112

8、中试要实现的目标

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(1)通过中试制订产品的生产工艺规程(草案)(含每个单元反应与单元114

操作的岗位操作法及过程控制细则、产品的流程图、物料衡算及产品的原材料115

单耗)。

116

(2)证明各个化学单元反应的工艺条件及操作过程,在使用规定原辅料的117

条件下在模型的生产设备上能生产出预定质量标准要求的产品,且具有良好的118

重现性和可靠性。

119

(3)产品的原材料单耗等技术经济指标能为市场所接受。

120

(4)三废处理的方案及措施能为环保部门所接受。

121

(5)安全、防火、防爆等措施能为公安、消防部门所接受。

122

(6)提供的劳动安全防护措施能为卫生职业病防治部门所接受。

123

9、设备的选择和工艺管路的改造

124

(1)根据小试的结果,在多功能、中试车间,对设备进行选择,首先应考125

虑设备容量是否适宜,设备材质、管路材质与工艺介质的适应性,是否耐腐蚀,126

加热、冷却和搅拌速度是否符合要求。

127

(2)物料输送的方法(投料、出料、各步之间的流转),如何防止跑料、128

凝固和堵塞等。

129

(3)离心、抽滤、压滤、提取、过柱、蒸馏、精馏等分离条件是否满足。130

(4)根据以上情况和其他工艺要求,对设备,管路进行适应性改造。

131

(5)反应有无气体生成?会否冲料?如有必要,应加气液分离器,安装回132

流管。

133

(6)真空度的要求?尾气及有毒气体的吸收?

134

10、搅拌器型式和搅拌速度的考察

135

在实验室中由于物料体积较小,搅拌效率好,传热、传质的问题表现不明136

显,但是在中试放大时,由于搅拌效率的影响,传热,传质的问题就突出地暴137

露出来。因此,中试放大时必须根据物料性质和反应特点注意研究搅拌器的型138

式,考察搅拌速度对反应规律的影响,特别是在固-液非均相反应时,要选择139

合乎反应要求的搅拌器型式和适宜的搅拌速度。

140

按反应的均相、非均相等反应物料的性质和反应特点及小试工艺考察中对141

反应液混合要求的认知,初步选择搅拌的类型和转速,并通过中试考察搅拌对142

反应影响的规律确定搅拌的类型及转速(推进式、涡轮式、桨式、锚式、框式、143

螺式)

144

11、反应条件进一步研究

145

(1)试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为146

此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与147

传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化148

规律。得到更适用的反应条件。

149

(2)对热敏反应或对升温、降温时间要求苛刻的反应按中试实际情况,如150

反应釜釜体传热面积不能满足工艺要求时,则需用反应釜内置排管或蛇管或外151

接冷却设备的方式来调整传热面,使其尽可能满足相关工艺的要求。

152

(3)要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短153

工序、简化操作、注重安全、提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和154

操作方法。

155

12、精制、晶型、分离、干燥等单元操作设备的选择与确定

156

(1)设备选择和确定的原则是该设备能满足实施工艺要求,得到的中间体157

/产品能符合相应的质量标准。这一部分设备的选型将在收率、晶型、有机溶媒158

残留等方面对质量产生较多的影响。

159

(2)按FDA相关指导原则的要求下述的任何变动都要向FDA备案

160

原料药制备过程中自最后一个中间体以后制造过程的任何变化,可能对原161

料中的杂质或其物理、化学或生理学性质有影响的任何变化。

162

(3)凡在质量标准中对晶型有要求的产品,对中试时产品精制结晶工序的163

搅拌型号、温控方式、结晶速率,乃至结晶釜的底部的几何形状等都应进行研164

究与验证,以确保中试产品的晶型与质量标准相一致。确保小试样品—临床样165

品/中试样品在晶型上的一致性。

166

(4)凡含结晶水或结晶溶媒的化学原料药,对中试时产品的干燥方式及与167

干燥相关的工艺参数进行研究与验证,以确保中试产品所含的结晶水/结晶溶媒168

与质量标准相一致。确保小试样品—临床样品/中试样品所含结晶水或结晶溶媒169

的一致性。

170

该类原料药在小试验时应对干燥时所采用的工艺参数进行考察,并提出所171

含的结晶水或结晶溶媒会发生变化的相关工艺参数。

172

13、残留溶媒

173

中试过程中由于中间体/产品的产量比小试有几十到上百倍的增加,因此对174

干燥条件(包括干燥温度、时间、干燥设备内部的温度均匀性)进行考察是必175

要的。

176

干燥温度与时间都可以对有关物质(热敏物质)和溶媒残留产生影响。177

四、中试的工艺验证

178

1、在中试已确定的设备、工艺过程及工艺参数下进行3-5批中试的稳定性179

试验,进一步验证该工艺在所选定设备条件下的可靠性和重现性。

180

2、最终确定各步反应的工艺控制参数。

181

3、证明该工艺在上述条件下可始终如一地生产出合乎质量标准和质量特性182

的产品。

183

4、物料衡算

184

(1)当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就收率,副产物、三废等

中试经验(制药)

中试放大经验总结 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 一、实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件: 1,小试收率稳定,产品质量可靠。 2,造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。 3,某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。 4,进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5,已提出原材料的规格和单耗数量。 6,已提出安全生产的要求。 二、新药研究的最终目的: 最终目的是生产出质量合格的药品,供医疗应用。新药投入大量生产以前,必须研制出一条成熟、稳定、适合于工业生产的技术工艺路线。研制过程分阶段进行,包括:实验研究阶段,小量试制剂段,中试生产阶段,最后才能过渡到工业生产。各个阶段前后衔接,相互促进,任务各不相同,研究的重点也有差异,制备的规模逐渐由小变大。新药申请注册前应完成中试生产。下面以合成药物为例,说明各个阶段的主要任务。 1、实验室研究阶段:这是新药研究的探索阶段,目的是发现先导化合物和对先导化合物的结构修饰,找出新药苗头。其主要任务是:合理设计化合物尽快完成这些化合物的合成;利用各种手段,确证化合物的化学结构;测定化合物的主要物理参数;了解化合物的一般性质,而对化合物的合成方法不作过多的研究。为了制备少量的样品供药理筛选,不惜采用一切分离纯化手段,如反复分馏,多次重结晶,各种层析技术等。显然,这样的合成方法与工业生产的距离很大。 2、小量试制阶段:新药苗头确定后,应立即进行小量试制(简称小试)研究,提供足够数量的药物供临床前评价。其主要任务是:对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成,积累数据,提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。小试阶段的研究重点应紧紧围绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线,提高产率,简化操作,降低成本和安全生产等。 研究确定一条最佳的合成工艺路线: 1)一个化合物往往可以用不同的路线和方法合成,实验室最初采用的路线和方法不一定是最佳者,当时对反应条件,仪器设备,原材料来源等考察不多,对产率也不作过高要求,但这些对工业生产却十分重要,应通过小试研究改掉那些不符合工业生产的合成步骤和方法。一条比较成熟的合成工艺路线应该是:合成步骤短,总产率高,设备技术条件和工艺流程简单,原材料来源充裕而且便宜。 2)用工业级原料代替化学试剂 实验室小量合成时,常用试剂规格的原料和溶剂,不仅价格昂贵,也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明,用工业级原料和溶剂对反应有无干扰,对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法,达到价廉、优质和高产。 3)原料和溶剂的回收套用

三极管放大电路及其分析方法

三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1. 重点掌握的内容 (1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念; (2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点; (3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2. 一般掌握的内容 (1)放大电路的频率响应的一般概念; (2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围; (3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点; (4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。 3. 一般了解的内容 (1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识<多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析; (2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二?内容提要 1. 共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2. 两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3. 放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。 4. 两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压U GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5. 多级放大电路的三种耪合方式一一阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用,

中试放大试验总结

中试放大试验总结和有机合成与研发——思路点拨 ? ?绿色化工 ?初级粉丝1 ? 1楼 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件:1,小试收率稳定,产品质量可靠。 2,造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。 3,某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。 4,进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5,已提出原材料的规格和单耗数量。 6,已提出安全生产的要求。 中试放大的方法有: 经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。 此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 中试放大阶段的任务 主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。 1,工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 2,设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3,搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反

基本放大电路及其分析方法

二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习: 图2.1称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-0.7)/Rb (I C=βI B+I CEO ) I C=βI B,V CE=V CC-I C R C 如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直

中试放大研究的内容

化工中试放大讲座 中试放大研究的内容 概述 工艺过程的概念 在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序,条件(包括配料比,温度,反应时间,搅拌方式,后处理方法和精制条件等)通称为工艺条件。其它过程则成为辅助过程。 一,中试的重要性 当药品研发的实验室工艺完成后,即药品工艺路线经论证确定后,一般都需要经过一个必小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。 简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。中试试是根据小试实验研究工业化可行的方案,它进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题,为工业化生产提供设计依据。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。一般来说,中试放大试是快速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化的水平。 研究机构一般侧重于小试研究,企业侧重于工业化生产。但由于人力,物力和资金的关系,中间实验往往被研究机构和企业所忽视。我们应该体会到原料药的制备应原料药的研发规律,即科学的按照小试-中试-工业化生产的规律进行。原料药及中间体开发的一般步骤是:文献查阅-小试探索-中试研究-工业化生产。 二,中试的目的 首先来说说中试的目的。中试是从小试实验到工业化生产必经的过渡环节;在模型化生产设备上基本完成由小试向生产操作过程地过渡,确保按操作规程能始终生产出预定质量标准的产品;是利用在小型的生产设备进行生产的过程,其设备的设计要求,选择及工作原理与大生产基本一致;在小试成熟后,进行中试,研究工业化可行工艺,设备选型,为工业化设计提供依据。所以,中试放大的目的是验证,复审和完善实验室工艺所研究确定的合成工艺路线,是否成熟、合理,主要经济技术指标是否接近生产要求;研究选定的工业化生产设备结构,材质,安装和车间布置等,为正式生产提供数据和最佳物料量和物料消耗。总之,中试放大要证明各个化学单元反应的工艺条件和操作过程,在使用规定的原材料的情况下,在模型设备上能生产出预定质量指标的产品,且具有良好的重现性和可靠性。产品的原材料单耗等经济技术指标能为市场接受;三废的处理方案和措施的制订能为环保部门所接受;安全,防火,防爆等措施能为消防,公安部门所接受;提供的劳动安全防护措施能为卫生职业病防治部门所接受。 三,中试放大研究的内容 1,生产工艺路线的复审 一般情况下,单元反应的方法和生产工艺路线应在实验室阶段就基本确定。在中试放大阶段,只是确定具体工艺操作和条件以适应工业化生产。但是当选定的工艺路线和工艺过程,在中试放大试暴露出难以克服的重大问题时,就需要复审实验室工艺路线,修正其工艺过程。 2,设备材质与型式的选择 开始中试放大时应考虑所需的各种设备的材质和型式,并考查是否合适,尤其应注意接触腐蚀性物料的设备材质的选择。 3,搅拌器型式与搅拌速度的考查 药物合成反应中的反应大多时非均相反应,其反应热效应较大。在实验室中由于物料体积较小,

基本放大电路的分析方法

3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 (1)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC-I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。 在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 (2)静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法:

1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC-I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC-I B R b 4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示,试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2:用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V,试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法:

1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c,是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析(动画3-1)通过图03.12所示动态图解分析,可得出如下结论: 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑; 2. v o与v i相位相反; 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真

化工行业中试放大经验

中试放大经验 工艺过程的概念:在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序,条件(包括配料比,温度,反应时间,搅拌方式,后处理方法和精制条件等)通称为工艺条件。其它过程则成为辅助过程。 一,中试的重要性 当药品研发的实验室工艺完成后,即药品工艺路线经论证确定后,一般都需要经过一个必小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。 简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。中试试是根据小试实验研究工业化可行的方案,它进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题,为工业化生产提供设计依据。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。一般来说,中试放大试是快速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化的水平。 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。 研究机构一般侧重于小试研究,企业侧重于工业化生产。但由于人力,物力和资金的关系,中间实验往往被研究机构和企业所忽视。我们应该体会到原料药的制备应原料药的研发规律,即科学的按照小试-中试-工业化生产的规律进行。原料药及中间体开发的一般步骤是:文献查阅-小试探索-中试研究-工业化生产。 二,中试的目的 首先来说说中试的目的。中试是从小试实验到工业化生产必经的过渡环节;在模型化生产设备上基本完成由小试向生产操作过程地过渡,确保按操作规程能始终生产出预定质量标准的产品;是利用在小型的生产设备进行生产的过程,其设备的设计要求,选择及工作原理与大生产基本一致;在小试成熟后,进行中试,研究工业化可行工艺,设备选型,为工业化设计提供依据。所以,中试放大的目的是验证,复审和完善实验室工艺所研究确定的合成工艺路线,是否成熟、合理,主要经济技术指标是否接近生产要求;研究选定的工业化生产设备结构,材质,安装和车间布置等,为正式生产提供数据和最佳物料量和物料消耗。总之,中试放大要证明各个化学单元反应的工艺条件和操作过程,在使用规定的原材料的情况下,在模型设备上能生产出预定质量指标的产品,且具有良好的重现性和可靠性。产品的原材料单耗等经济技术指标能为市场接受;三废的处理方案和措施的制订能为环保部门所接受;安

中试放大原则

中试放大原则 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件: 1,小试收率稳定,产品质量可靠。 2,造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。 3,某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。 4,进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5,已提出原材料的规格和单耗数量。 6,已提出安全生产的要求。 中试放大的方法有: 经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。 此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 中试放大阶段的任务 主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。 1,工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 2,设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。3,搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4,反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。 5,工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。 6,进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能,

小试、放大试验与中试的联系与区分

小试、放大试验与中试的联系与区分 一、小试与中试分别要解决的问题 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。 二、进入中试阶段要具备要具备的条件 1.小试收率稳定,产品质量可靠。 2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。 3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。 4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5.已提出原材料的规格和单耗数量。 6.已提出安全生产的要求。

三、中试放大的方法 1.经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 2.相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 3.数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。 4.此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 四、中试放大阶段的任务 主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。 1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。

小试到中试的方法

一、实验进行中试至少要具备的条件: 1、小试收率稳定,产品质量可靠。 2、造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。 3、某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。 4、进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5、已提出原材料的规格和单耗数量。 6、已提出安全生产的要求。 二、中试放大的方法有: 1、经验放大:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 2、相似放大:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 3、数学模拟放大:是应用计算机技术的放大,它是今后发展的方向。 此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 三、中试放大阶段的任务: 主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。 1、工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 2、设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3、搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4、反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。

放大电路的基本原理和分析方法

https://www.360docs.net/doc/eb13264653.html,/kejian/lg/jsj/13mndzdl/My%20Web%20Sites/dyzfd2.htm 第一章放大电路的基本原理和分析方法(二) 五、单管放大电路的三种基本组态 放大电路有三种基本组态,或称三种接法—共射组态、共集组态和共基组态。三种组态电路的性能比较见教材65 页表 1 一 1 。 【例9 】共集电极电路如图1 6 ( a ) 所示。已知三极管β=100 , r bb′= 300Ω, U BEQ = 0 . 7V , R b= 430kΩ, R s = 20kΩ, Vcc = 12V , R e = 7 . 5kΩ, R L= 1 . 5kΩ。 图十六 ( 1 ) 画出电路的微变等效电路; ( 2 ) 求电路的电压放大倍数A u和A us:; ( 3 ) 求电路的输入电阻Ri 和输出电阻R0 。 解:( 1 ) 电路的微变等效电路见图16 ( b )。 【说明】本题练习共集电极电路动态参数的计葬方法。 【例10 】在图17 ( a ) 所示的放大电路中,已知三极管的β= 50 , U BEQ = 0 . 6V , r bb ' = 300Ω,电路其它参数如图中所示。

图十七 ( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路; ( 2 ) 若要求静态时发射极电流I EQ = 2mA ,则发射极电阻R e应选多大?( 3 ) 在所选的R e之下,估算I BQ和Uc EQ值; ( 4 ) 估算电路的电压放大倍数A u、输入电阻R i和输出电阻R0。 解:( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路,见图1 7( b )和( c )所示。( 2 ) 根据图( b )的直流通路,可列出

中试放大的几点建议

中试放大的几点建议 我工作已经六年了,一直做研发工作,从实验室直接做到车间的那种。虽然感觉过得很快,但是六年还是一个很长的时间,至少当你真正沉下去做项目的时候,六年可以让你学到很多,我就把这六年在中试过程遇到的小麻烦总结一下,希望新人你吸取一下教训,更希望老手不要笑话我。 一个工艺在实验室小试成功了,这个只能代表他的工艺路线是通的,不代表他中试、工业化也能顺利,甚至中试工业化完全做不出来。小试和中试有很大的距离。 1:小试我们一般都是三口瓶、四口瓶,这个都是玻璃的,有什么现象清清楚楚,投料量也少,容易控制。但是生产就不行了,用的是搪玻璃、不锈钢反应釜,他是不透明的,看不到里面的东西。怎么办?就要在做小试、中试的时候多观察物料的变化情况,以便在工业化的时候做到什么步骤里面的情况能够心中有数,尽量的多增加计量点。 实例:有一个产品(不好意思,出于技术保密,所有物料产品不说名称,见笑),原药用到一个和水互溶的溶剂,合成结束后,脱去部分溶剂,加水析出。中试时怕溶剂脱干以后出安全事故,溶剂接受罐又没有计量装置,开始3批收率都偏低。查找原因是溶剂脱出太少,造成加水量不足,有部分产品还在水里。解决方法,规定脱出溶剂数量。 2:小试玻璃瓶温度计是可以升降的,即使够不着也可以看得到。但是反应釜就不同了,那个是定下来的。所以你要对你的设备心中有数。比如1000L的反应釜,最低多少物料锚能搅得到,多少物料能打到温度计套管。物料粘度怎么样,量大以后用不用加大电机功率等。 实例:有一个产品,结晶以后回收母液时候没有注意到溶剂脱出以后物料的量,里面液相温度显示不出,一直开汽加热,爆炸,所幸没有伤到人。解决方法:用热水加热。浓度低的产品用小釜多次吸入脱溶。 3:小试的时候物料少,后处理时间很短。但中试工业化就不同了,这个处理时间要延长很多,必须考虑。 实例:有一个产品用三乙胺水溶液做溶剂,反应完过滤。抽滤的时候,把物料都放在抽滤槽中,时间长了以后物料温度升高,三乙胺分层,产品随着滤液抽走。解决方法:冷却以后少量多次抽滤,减少物料的存留时间。 4:小试的时候玻璃瓶没有保温层,投料量也很小,反应过程中的吸放热不明显,但反应釜就不一样了,这个就不同了,有保温,物料量也多。所以在小试的过程中要注意观察反应到底是吸热还是放热,如果不确定的话,中试的时候最好把能接的公用工程管道都接上,没有条件的时候也要在夹套预留一个管道,随时准备在罐头上桶蒸汽或者冷却水。 实例:有一个产品,小试的时候滴加感觉没有放热,中试时,没有加装冷却管道,结果一批料滴了十多个小时。解决方法:加装冷却水管道。 5:做工业化设计的时候要考虑全面,不能一意孤行,要多听取别人的意见。有个教授做了一个设计,他考虑到反应放热比较大,在反应釜内增加盘管。但是物料特别粘稠,加装盘管一个,盘管外侧的物料搅不动,收率低。解决方法:拆除盘管,改用深冷盐水。钛盘管,不知要多少银子。 6:在选择工艺路线的时候要考虑到工业化的难易程度,还要考虑老板的喜好,以及周边的环境。周边的环境主要指的是环保压力。有的工艺环保压力大一点,在一些发达地区实行就比较困难。 实例:有一个产品,当时考虑的是成本,选了一条高压路线。准备做中试的时候上报老板,老板认为没有做高压的经验,浪费了大量的精力。所谓屁股决定脑袋,不同的位置肯定考虑问题的出发点肯定是不同的,保守一点的老板肯定不会选择风险大的工艺,他的身价性命全在上面啊,要理解。解决方法:换了一条路线。 7:中试的时候如果全部是技术人做,那就麻烦了。实验人员和车间操作人员所具备的技

中试放大研究内容

中试放大研究的内容中试放大研究的内容 戴匡初戴匡初 1.1.概述概述概述 中试放大阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 1. 1. 中试的目的中试的目的中试的目的 首先来说说中试的目的。中试是从小试实验到工业化生产必经的过渡环节;在模型化生产设备上基本完成由小试向生产操作过程的过渡,确保按操作规程能始终生产出预定质量标准的产品;是利用在小型的生产设备进行生产的过程,其设备的设计要求,选择及工作原理与大生产基本一致;在小试成熟后,进行中试,研究工业化可行工艺,设备选型,为工业化设计提供依据。所以,中试放大的目的是验证,复审和完善实验室工艺所研究确定的合成工艺路线,是否成熟、合理,主要经济技术指标是否接近生产要求;研究选定的工业化生产设备结构,材质,安装和车间布置等,为正式生产提供数据和最佳物料量和物料消耗。总之,中试放大要证明各个化学单元反应的工艺条件和操作过程,在使用规定的原材料的情况下,在模型设备上能生产出预定质量指标的产品,且具有良好的重现性和可靠性。产品的原材料单耗等经济技术指标能为市场接受;三废的处理方案和措施的制订能为环保部门所接受;安全,防火,防爆等措施能为消防,公安部门所接受;提供的劳动安全防护措施能为卫生职业病防治部门所接受。 2. 2. 中试的重中试的重中试的重要性要性 要性 当药品或化学品研发的实验室工艺完成后,即药品或化学品工艺路线经论证确定后,一般都需要经过一个比小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。 简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。中

中试放大指南

中试实验项目实施指南-郭海泉 设备选择、 根据小试的结果,在按“逐步放大”原则在中试车间对设备进行选择。 设备容量是否适宜,设备一定要有余量。 设备材质与工艺介质的适应型,是否耐腐蚀,加热、冷却和搅拌速度是否符合要求。 物料的输送方法(投料,出料各步之间的流转),如何防止跑料、凝固和堵塞等。 物料的计量和加料的方法,如滴加如何有效控制? 反应有无气体产生?会否冲料? 离心等分离条件是否满足? 编制操作规程和安全规程 编制并向车间技术员解释实验操作规程和实验安全规程。 投料前的准备 1、对设备进行试压、试漏,要结合清洗工作进行设备试运转。 2、做好设备的清洗和清场工作,确保不让杂物带入反应体系,防止产生交叉污染和确保有序的工作。 3、根据工艺要求和试验的需要核定投料系数,计算投料量。原材料准备充足,质量合格,标志清楚,分类定置安放。 4、计划和准备好中间体的盛放器具和堆放场所。 5、检查:油浴、冷却水是否通畅,阀门开关是否符合要求。 6、物料是否均相,搅拌是否足以使他们混合均匀,固体是否沉积在底阀凹处,尤其固体催化剂或难溶原料的沉积,如何采取避免沉积的措施。 7、各种仪表是否正常?估计整个过程温度计是否能插到物料里。 8、根据反应原料及反应过程毒性,挥发性准备劳动保护器具。 9、对所有参与项目的工作人员要讲清楚控制指标和要点,违犯操作规程的危害,落实超出控制指标和突发事件的应急措施。 10、明确项目的责任人,组织好班次,明确相互之间的沟通联络方法。 11、做好应急措施预案和必要的准备工作。 实验过程注意事项: 1、严格按操作规程、安全规程操作,不能随意更改。如发现新问题需更改,必须有充分的小试作基础。 2、严格控制反应条件如温度,PH值等,万一超标应及时进行处理(小试就应考虑到,小试应做过破坏性试验,找出处理办法) 3、注意中试温度计的传热敏感度与小试不一样,温度变化存在滞后性,应提前预计到这一点进行有关操作。 4、真空系统出现漏气如何检查和应急处理,尤其在高温情况下,应及时采取应急措施。 5、突发停电,停水,应立刻分别采取必要的应急措施。 6、注意中试中的放大效应,一般应逐步放大,否则“欲速而不达”,要循序渐进。 7、由于不可预计因素和放大效应的存在,对单批投料量必须进行控制,实行分级审批制度。 8、对反应过程中的现象进行认真的仔细的观察,及时记好记录,并及时分析出现的现象,要做好小试的先导或跟踪验证工作。各相关人员必须有高度的责任心,密切关注整个生产过程的情况,及时采取措施解决出现的问题。

第三章 中试放大与生产工艺规程

第三章中试放大与生产工艺规程 第一节概述 当化学制药工艺研究的实验室工艺完成后,即药品工艺路线经论证确定后,一般都需要经过一个比小型试验规模放大50~100倍的中试放大。 1.中试放大的目的: ①以便进一步研究在一定规模装置中各部反应条件变化规律, ②并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。 ③新药开发中也需要一定数量的样品,以供应临床试验和作为药品检验及留样 观察之用。根据该药品剂量大小,疗程长短,通常需要2~10kg数量,这是一般实验室条件所难以完成的。 虽然化学反应的本质不会因小型实验、中试放大和大规模生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳工艺条件,则随试验规模和设备等外部条件的不同而有可能改变。如果把实验室玻璃仪器条件下所获得的最佳工艺条件原封不动地搬到工业生产中去,有时会影响收率和质量;发生溢料或爆炸等不良后果;甚至会使产品一无所得。因此,搞好中试放大是十分重要的。 2.中试放大的方法 中试放大的方法有经验放大法、相似放大法和数学模拟放大法。 经验放大法—主要凭借经验通过逐级放大(试验装置、中间装置、中型装置、大型装置)来摸索反应器的特征。在合成药物的工艺研究中,中试放大主要采用经验放大法,也是化工研究中的主要方法。 相似放大法—主要应用相似理论进行放大。使用于物理过程,有一定局限性。 (非线性) 数学模拟放大法—应用计算机技术的放大法,它是今后发展的主要方向。 第二节中试放大的研究内容 中试放大(中间试验)阶段的研究任务主要有下列八点,可根据不同情况,分清主次,有计划、有组织地进行。 一、工艺路线和单元反应方法的最后确定 在一般情况下,工艺路线和各步化学反应所采用的方法应当在实验室研究阶段就确定下来。但当原来选定的工艺路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出一时难以克服的重大问题时,那就不得不重新选择其它路线,再按新路线进行中试放大。 二.设备材质与型式的选择 开始中试放大时应考虑所需各种设备的材质和型式,并考查是否合适,对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。例如含水1%以下的二甲基亚砜(DMSO)对钢板的腐蚀作用极微,但含水达5%时则对钢板有强烈的腐蚀作用。后经多次试验,发现它对铝的作用极微弱,故可用铝板制作成含水5%左右二甲基亚砜的容器。

有机合成工艺小试到中试放大之关键

在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序,条件(包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等)通称为工艺条件。 、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段:开发和优化方法 2、中试阶段:验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段:使用方法,并根据变更情况以绝对是否验证 注:批量的讨论:中试批量应不小于大生产批量的十分之一 、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成,积累数据,提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。 小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线,提高产率,简化操作,降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线:一条比较成熟的合成工艺路线应该是:合成步骤短,总产率高,设备技术条件和工艺流程简单,原材料来源充裕而且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂:实验室小量合成时,常用试剂规格的原料和溶剂,不仅价格昂贵,也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明,用工业级原料和溶剂对反应有无干扰,对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法,达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用:合成反应一般要用大量溶剂,多数情况下反应前后溶剂没有明显变化,可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物,反应不完全的剩余原料,挥发性杂质,或溶剂的浓度改变,应通过小试研究找出回收处理的办法,并以数据说明,用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用,不仅能降低成本,而且有利于三废处理和环境卫生。 4、安全生产和环境卫生:安全对工业生产至关重要,应通过小试研究尽量 去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应;避免采用易燃、易爆的危险操作,实属必要,一时又不能解决,应找出相应的防护措施。尽量不用毒性大的有机溶剂,寻找性质相似而毒性小的溶剂代替。药物生产的特点之一是原材料品种多,用量大,化学反应复杂,常产生大量的废气、废渣和废物,处理不好,将严重影响环境保护,造成公害。三废问题在选择工艺路线时就要考虑,并提出处理的建议。 三、中试阶段 1、中试与小试的区别 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标

放大电路及其分析方法

放大电路及其分析方法 2.1 放大电路的基本概念 三极管具有电流放大作用,如何使用三极管构成一个电路,实现对输入信号的放大?本节就来讨论这一问题。 基本放大电路是放大电路中最基本的结构,是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性,或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性,实现信号的放大。本章基本放大电路的知识是进一步学习电子技术的重要基础。本书中双极型半导体三极管简称三极管,场效应半导体三极管简称场效应管。 2.1.1 放大的概念 基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看,可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面: 1.放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号,输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。放大电路的结构示意图见图2-1-1。 图2-1-1 放大电路结构示意图 2.1.2 基本放大电路的组成及工作原理 一、共射组态基本放大电路的组成 共射组态基本放大电路如图2-1-2所示。在该电路中,输入信号加在加在基极和发射极之间,耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电极对地取出,经耦合电容器C2隔除直流量,仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。 图2-1-2 共射组态交流基本放大电路 二、放大原理 在输入信号为零时,直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流,并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用,直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。

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