农药 - amixon® 博客

农药的开发和测试需要很多年。成本与药物开发的成本相似。

无死角真空混合干燥，不受填充度影响。低转速保护混合物颗粒。

在锥形干燥机中进行无死角真空混合干燥。低转速保护混合物颗粒。

农药的生产需要现代化的工艺设备。这是因为这些高效活性物质价值不菲——一方面源于高昂的研发成本，另一方面则因其生产过程复杂。

在最后一步合成完成后，会得到一种液体或粉末状的化学品。由于其浓度极高，只能在密闭系统（耐压且真空密封）中进行操作。在投入市场之前，这些物质需要经过稀释/稀释稀释并进行复杂的配方调配。这是为了保障使用者的健康安全。出于延长保质期和减少运输体积的考虑，粉末剂型正日益受到青睐。

amixon^®开发了真空混合干燥机，能够以特别快速且温和的方式进行干燥。该粉末通常具有良好的流动性、结晶性且粉尘少。

这篇分两部分的文章介绍了 amixon^® 设备为提高效率而具备的典型设计特征：

极低的干燥温度
加速热输入
更快的干燥速度
对产品剪切应力的降低
保持颗粒结构
更好的残料排出
溶剂回收

问题：在合成链中，amixon^® 干燥机中的真空干燥起什么作用？简答：它完成了相应的合成步骤，并提供一种粉末状的中间体，作为后续合成阶段的反应物。
详细问题： 为什么真空混合干燥对现代植物保护活性成分如此重要？ 简要回答： 因为随着每个合成步骤的进行，活性成分变得越来越珍贵且敏感，而真空干燥能有针对性地最大限度地减少热应力和机械应力。
关键问题： 何时可以再次使用“普通”不锈钢材料？简答：当合成产物在真空干燥机中充分干燥并冷却后，通常使用1.4571或1.4404等不锈钢即可满足后续固体物料的输送需求。
问题：amixon^®为经典的多功能合成生产线提供哪些设备？简答：合成反应釜、糊状物料料仓、真空接触式干燥机、冷却和灌装混合机，以及用于粉状植物保护活性成分的配方混合机。
问题：粉状植物保护活性成分的第一个合成步骤是如何进行的？简答： 反应物在溶剂中溶解或悬浮，于液相中发生反应，经温和结晶后进行洗涤、机械分离，并经由 amixon^® 真空混合干燥机处理，最终制成一种干燥、流动性好的中间体，该中间体不仅保留了颗粒结构，且溶剂也得到了大部分回收。
问题：为什么开发新型农药如此耗时费力？简答：该过程耗时约十年，研发成本高达数亿，且需要进行大量研究。
问题：为什么农药生产中对合成反应器的要求越来越高？简答：因为合成工艺日益复杂，产品对温度更为敏感，溶剂的腐蚀性更强，同时对压力、温度和卫生标准的要求也更高。详细问题：为什么 amixon^® 在反应釜和干燥机中采用哈氏合金 C22 和 59 号合金等镍基材料？简要回答：这些材料在压力和温度交替变化的条件下具有极高的耐腐蚀性和耐磨性，从而确保了设备的长久使用寿命。
详细问题：从材料技术角度来看，amixon^®设备的制造有何特点？简要回答：凭借针对高合金材料的焊接资质认证、成熟的气密结构设计以及严格监控的耐腐蚀测试，这些设备的使用寿命可超过30年。

1) 在amixon®干燥机中进行的真空干燥标志着相应合成步骤的完成。

真空干燥可获得粉末状的合成产物。该产物将作为后续合成步骤的起始原料。现代高效粉末化学品通常是经过多个合成步骤制得的，这些步骤几乎总是以真空混合干燥作为收尾。随着每个合成步骤的推进，活性成分的价值日益提升，同时往往也变得更加敏感。因此，在干燥过程中，避免热应力和机械应力至关重要。

如果合成产物已经足够干燥且温度足够低，可以从真空干燥机中排出，那么通常使用1.4571或1.4404等普通不锈钢材料就足够了。

活性成分开发的一个重要环节是最终产品的配方设计：例如，其中一项就是对粉末状活性成分进行微粉化处理，随后进行团聚。团聚产品处于固定的混合状态，粉尘少，且易于在水中悬浮/溶解。相比之下，微小的单个颗粒会长期漂浮在水面上，无法沉淀。只有无结块、均匀的悬浮液/溶液才能由农户均匀施用。

另一个质量方面是长期稳定性。无论该农药在地球上的哪个气候区使用，它都不得发生分解，且必须具有良好的溶解性/分散性。

在amixon^®技术中心，可以演示合成、真空接触干燥、均质化和造粒等加工步骤。amixon在工艺设备设计方面拥有数十年的经验，其规模比试验设备大10到50倍。

amixon® HM 3000双轴混合机用于粉末状活性成分的配制。

来自VMT 5000真空混合干燥机的活性成分被装入大袋中。

2) 合成生产线示例

经典多用途合成装置的示例。amixon® 生产以下设备：合成反应器、糊料料仓、真空接触干燥器、冷却和灌装混合器、配方混合器。

3) 要求极高的多阶段生产工艺

农药的合成步骤因有效成分和剂型而异。但对于粉状产品而言，其基本工艺逻辑是相似的。首先在反应釜中加入溶剂。随后加入粉状起始原料，使其完全溶解或形成细微悬浮液。第一阶段的合成反应就在这一液相中进行。通过搅拌和循环泵，可以有针对性地促进反应动力学。反应完成后，新的有效成分存在于液相中。通过添加合适的添加剂并按规定降低温度，可引发中间产物的沉淀或结晶。在此阶段，需要特别温和的混合作用。此时，晶体颗粒结构逐渐形成。通常情况下，悬浮液仍可泵送。

在下一步中，活性成分晶体将 undergo 多级洗涤。在此过程中，水或溶剂会去除反应物的残留物。固液分离通常通过离心机进行。此外，也可使用真空过滤器或室式压滤机。为避免排放，通常优先采用气密式封闭系统。

https://www.youtube.com/watch?v=StPGmvy-i4E

最后在amixon^®真空混合干燥机中进行热干燥。在此过程中，湿润的活性成分粉末将得到温和干燥，同时尽可能地保持颗粒结构。活性成分不得承受过度的热负荷。同时，力求最大限度地回收所使用的溶剂。最终得到一种干燥、流动性良好的中间体，供后续合成阶段使用。

amixon® 真空混合干燥机/合成反应器 VMT 200。所有接触产品的部件均由合金 59 制成。

amixon® 真空混合干燥机/合成反应器 VMT 6500。所有接触产品的部件均由合金 59 制成。

4) 开发新型植物保护制剂是一个漫长且昂贵的过程

amixon® VMT 100 真空混合干燥机用于测试物质的工艺试验。

开发新型植物保护制剂既耗时又昂贵。从研发到获得批准并投放市场，通常需要大约十年时间。实验室中不断发现新物质，并通过模型试验进行验证。对于一种新的有效成分，制造商通常会投入数亿的资金。在此过程中会开展大量研究，并记录众多工艺和功效参数。健康与劳动保护在此过程中是重中之重。

每种测试物质的配方都经过精心设计，以确保其在农业中的安全应用。岩石粉或有机溶剂等载体物质用作辅料。表面活性乳化剂则起到润湿剂或附着剂的作用。这些辅料使有效成分在技术上能够安全操作。同时，它们必须对环境无害，并能增强植物保护产品的效力。

5) 采用合适材料实现合成反应器的长寿命

全球范围内，对合成装置的要求日益提高。化学工艺变得越来越复杂，所生产的物质对温度的敏感性也越来越强。与此同时，所用溶剂的侵蚀性和腐蚀性也在增强。此外，卫生要求更高，允许的运行超压和运行温度也在不断提高。

因此，传统奥氏体不锈钢的应用已受到限制，通常仅用于要求较低的粉末处理领域。在该领域，奥氏体-铁素体不锈钢（双相钢和超级双相钢）的应用也日益增多。在合成反应器和干燥机领域，趋势明显转向高合金镍基材料，如哈氏合金C22和59号合金，这些材料对腐蚀性介质的耐受性显著提高。设备的老化主要源于真空与过压状态之间，以及高温与低温运行状态之间的快速切换。这种载荷交变可能导致应力腐蚀开裂。不过，选择合适的材料可以显著降低这一风险。

amixon^®在根据国际法规设计和制造压力设备方面拥有多年经验。这些设备的平均使用寿命超过30年。这基于三个技术重点：成熟的设计确保在压力和真空条件下长期密封；卓越的防腐性能；以及出色的耐磨保护。

高合金镍基材料的焊接具有特殊要求。必须严格遵循定义明确的焊接顺序，并保持极高的清洁度。如果质量未完全达标，即使是在生产过程中的检测和腐蚀试验（例如按照 ASTM G48 或卡博特法进行的测试）也可能导致生产暂停。因此，对工艺安全性和制造专业知识的要求也相应地非常高。

四种不同镍基材料对硫酸的耐腐蚀性。

amixon® 真空混合干燥机/合成反应器 VMT 6500。所有接触产品的部件均由合金 59 制成。批量 6.5 立方米。

用于食物的作物

到2020年底，地球上生活着超过78亿人。根据2019年联合国最新的人口预测，到2050年，这一数字将达到约97亿。为了能够生产足够的食物来养活不断增长的世界人口，全球农业离不开农药。如果没有植物保护剂，我们今天在全球范围内认为理所当然的农业产量将远远无法达到。

农药是一个总称，涵盖了具有不同作用谱的活性物质：用于防治螨虫（杀螨剂）、微生物病原体（杀菌剂）、真菌或其孢子（杀真菌剂）、多食性杂草（除草剂）、昆虫群（杀虫剂）、线虫（杀线虫剂）以及有害啮齿动物（灭鼠剂）。

农药及其各种保护功能

德国农药市场的销售额和销量

德国农药市场的销售额和销量。

在农业中用于对抗不良生物以最大化产量。遗憾的是，其大规模使用也对环境带来了残留风险，但由于其对农业生产的高效益，别无选择。其效果如此显著，以至于某些农药也可以在有机农业中使用。这种情况发生在其他措施失效时。- 一种常见的方法是建立巧妙的轮作制度，以防止害虫的大量繁殖 -。哪些农药可以在有机农业中使用，已在有机法规中规定。“在确定作物受到威胁时，只能使用根据第16条批准用于有机/生物生产的农药。”（条例834/2007第12条）。

农药是一个全球数十亿美元的市场

全球农药市场规模庞大。除草剂的产量遥遥领先，其次是杀虫剂和杀菌剂。2018年，全球农药销售额接近480亿欧元，比前一年增长了0.5%。2021年，全球销售额停滞不前。最大的市场是亚洲，其次是拉丁美洲和欧洲。

同期，德国的销售额为13亿欧元。2016年，德国销售的农药数量约为4.8万吨，十年内翻了一番（2006年约为3.2万吨）。其中约40%是除草剂（除草剂），约25%是杀菌剂（对抗真菌及其孢子），约30%是杀虫剂（用于杀灭、驱赶或抑制昆虫及其发育阶段）。2014年至2020年间，德国农药的使用量从16亿欧元持续下降至11.5亿欧元。2021年，消费量上升至12亿欧元。2016年，德国共有270种有效成分被批准用于753种不同的农药中。全球范围内，研究人员正全力开发新的、可持续的有效成分，这些成分在发挥作用后可以无残留地分解。