一种基于微型反应器的纳米级铝碳酸镁的制备方法与流程

本发明属于合成制药，涉及一种基于微型反应器的纳米级铝碳酸镁的制备方法。

背景技术：

1、铝碳酸镁（magnesium aluminum carbonate）的分子量为603.98，其分子式为al2mg6(oh)16co3·4h2o，是白色或类白色颗粒性粉末，不溶于水，溶解于盐酸，有气泡产生。铝碳酸镁作为新型抗酸药，能迅速与酸反应，改善或缓解胃酸过多引起的各种病症。

2、铝碳酸镁的常规制备方式主要依靠釜式反应结晶，存在平均粒度大、粒度分布宽、流动性差的问题，且粒度问题会导致口服片剂的咀嚼口感差，混悬液制剂的分散性差。目前国内相关单位使用的纳米级铝碳酸镁主要依赖于进口。

3、公开号cn101381094a的专利公开了一种制备纳米镁铝水滑石的方法，该方法为：配制镁、铝混合盐溶液与碳酸氢铵溶液；将上述两种混合溶液同时加入静态混合器中发生化学反应；再经过熟化反应器使镁铝水滑石微晶生长，得到纳米镁铝水滑石产品。制备得到的纳米镁铝水滑石产品未说明粒度。

4、公开号cn106379924a的专利公开了一种纳米镁铝水滑石的制备方法，该方法以氯化镁、氯化铝、碳酸钠和氢氧化钠为主要原料，添加起泡助剂油酸钠，先经气泡液膜反应制备前驱体滤饼、再经水热反应、过滤、洗涤和干燥而制成。制备得到的镁铝水滑石的d50在3μm以下。

5、公开号cn116102046a的专利公开了一种粒度窄分布微米级铝碳酸镁的结晶方法，该方法以氯化镁、氯化铝、碳酸钠和氢氧化钠为主要原料，在水热反应过程中，通过超声波设备控制粒度分布，后经过滤、洗涤和干燥得到铝碳酸镁。制备得到的铝碳酸镁的d50均在10μm以上。

6、公开号cn112274532a的专利公开了一种纳米铝碳酸镁晶体悬浮液及其制备方法，该方法采用湿法研磨，六偏磷酸钠作为分散剂，通过调节研磨机的转速、研磨介质、研磨时间控制，铝碳酸镁的粒度，通过长时间研磨，得到悬浮液中的铝碳酸镁纳米晶体颗粒。制备得到的铝碳酸镁纳米晶体颗粒的d90为352nm，d50为161nm，d10为76nm。

7、上述专利中制备得到的铝碳酸镁的粒度除公开号cn112274532a的专利外均未达到纳米级。虽然公开号cn112274532a的专利通过研磨法可以将铝碳酸镁粒度控制在纳米级，但是制备过程中所涉及到的研磨设备只停留在实验室级别。同时，研磨设备放大后受设备转速等因素限制，研磨效果会大大降低，这导致纳米级铝碳酸镁产业化生产困难。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于微型反应器的纳米级铝碳酸镁的制备方法，以解决现有纳米级铝碳酸镁产业化生产困难的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、本发明提供一种基于微型反应器的纳米级铝碳酸镁的制备方法，该方法包括：

4、s01：将碱性试剂加入到纯化水中，搅拌溶解、过滤，得到碱液。

5、将碱性试剂加入到10-12份纯化水中，搅拌溶解、过滤，得到的滤液为碱液。在本技术中，碱性试剂包括氢氧化钠或氢氧化钾；较为优选的，碱性试剂选用氢氧化钠。

6、s02：将水溶性铝盐和水溶性镁盐加入到纯化水中，搅拌溶解、过滤，得到盐液。

7、将水溶性铝盐和水溶性镁盐加入到10-12份纯化水中，搅拌溶解、过滤，得到的滤液为盐液。在本技术中，水溶性铝盐包括氯化铝、硫酸铝或硝酸铝，水溶性镁盐包括硫酸镁或氯化镁。较为优选的，水溶性铝盐选用氯化铝，水溶性镁盐选用氯化镁。

8、s03：以所述盐液为流动相进入到微型反应器的反应管中，以所述碱液为分散相进入到所述微型反应器的反应器本体内部后，通过所述反应器本体侧壁上的微孔进入所述反应管中，所述盐液和所述碱液在所述反应管中逆流传质混合反应，得到混合液。

9、以盐液为流动相、以碱液为分散相，将盐液和碱液按照进料流速比为1:1、进料浓度摩尔比为1: （2.75-3.5）的条件分别通入到微型反应器的反应管和反应器本体中。碱液通过反应器本体侧壁上微米级别的微孔分散后进入到反应管中。盐液与被微孔分散的小粒径碱液在环形反应管中充分混合，极大的增加了两相的逆流传质效果。同时，微型反应器内部的微波发生器组件能够实现内部整体、快速加热以及非热效应，进而降低反应活化能，加快反应速率。以此，盐液和碱液在微型反应器的反应管中逆流传质混合反应，从传质、传热及微波降低反应活化能等多方面加快反应快速，得到小粒径不溶性镁、铝氢氧化物，即为混合液。

10、在本技术中，水溶性铝盐、水溶性镁盐和碱性试剂的摩尔比为1:3:（11-14）。较为优选的，水溶性铝盐、水溶性镁盐和碱性试剂的摩尔比为1:3:12。

11、本技术中，微型反应器包括由外向内依次密封设置的反应器本体、反应管和微波发生器组件，其中，所述反应管的管壁上设有微孔；进入所述反应器本体内部的分散相通过所述微孔后，与流动相在所述反应管和所述微波发生器组件之间的空腔内逆流传质反应。

12、本技术中，微孔的开孔方向与流动相流动方向之间的夹角为0-90°，所述微孔的直径为1-2000μm。

13、本技术中，微波发生器组件包括透微波的发生器套管、卡接在所述发生器套管内壁上的微波发生器以及与所述微波发生器电连接的微波控制器；所述发生器套管通过支撑足固定在所述反应管内壁上，所述微波控制器位于所述反应器本体的外部。

14、s04：所述混合液与水溶性分散剂搅拌混合，得到不溶性浆液。

15、微型反应器反应完成后，混合液转移至含有水溶性分散剂的反应釜中，搅拌混合，得到含不溶性镁、铝氢氧化物的浆液，即为不溶性浆液。本技术中，水溶性分散剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、醋酸纤维素或聚乙烯吡咯烷酮，其用量为总用水量的1-5%。较为优选的，水溶性分散剂选用聚乙二醇，其用量为总用水量的2%。

16、s05：以所述不溶性浆液为流动相进入到微型反应器的反应管中，以二氧化碳和空气的混合气为分散相进入到所述微型反应器的反应器本体内部后，通过所述反应器本体侧壁上的微孔进入所述反应管中，所述不溶性浆液何所述混合气在所述反应管中逆流传质混合反应，当混合反应过程中物料的ph值达到10-12后，停止反应，得到反应液。

17、以不溶性浆液为流动相、以二氧化碳和空气的混合气为分散相，将不溶性浆液和混合气按照进料流速比为1:（1.1-1.5）分别通入到微型反应器的反应管和反应器本体中。混合气通过反应器本体侧壁上微米级别的微孔分散后进入到反应管中。不溶性浆液与被微孔分散的混合气在环形反应管中充分混合，增加了两相的逆流传质效果。同时，微型反应器内部的微波发生器组件能够实现内部整体、快速加热，无需外部加热，促进不溶性浆液与混合气中二氧化碳的反应。当混合反应过程中物料的ph值达到10-12后，停止反应，得到纳米级反应液。

18、在本技术中，混合气中二氧化碳浓度为10-30%。较为优选的，混合气中二氧化碳浓度为15%，混合反应过程中物料的ph值为10-11。

19、s06：所述反应液过滤、洗涤、干燥后得到纳米级铝碳酸镁。

20、反应液过滤得到的滤饼采用纯化水洗涤后，在温度为70-80℃下干燥20-22h，得到纳米级铝碳酸镁。

21、本发明具有以下有益效果：

22、（1）以碱性试剂、水溶性铝盐和水溶性镁盐制备碱液和盐液。以盐液为流动相、以碱液为分散相，分别通入到微型反应器的反应管和反应器本体中。碱液通过反应器本体侧壁上微米级别的微孔分散成小粒径后，与盐液在反应管内逆流传质混合反应，从传质、传热及微波降低反应活化能等多方面加快反应快速，得到小粒径不溶性镁、铝氢氧化物，即为混合液。

23、（2）混合液与水溶性分散剂搅拌混合为不溶性浆液后，以不溶性浆液为流动相、以二氧化碳和空气的混合气为分散相，分别通入到微型反应器的反应管和反应器本体中。混合气通过反应器本体侧壁上微米级别的微孔分散后进入到反应管中，与不溶性浆液在环形反应管中充分混合，增加了两相的逆流传质效果。同时，微型反应器内部的微波发生器组件能够实现内部整体、快速加热，无需外部加热，不溶性浆液与混合气中二氧化碳常温下反应，得到纳米级反应液。

24、（3）本技术制备得到的纳米级铝碳酸镁的d90的粒度在200nm左右，质量稳定。

25、（4）微型反应器及纳米级铝碳酸镁生产系统无需高温、无需粉碎，也无放大效应，稳定性好，适合工业化生产。