微反應(yīng)器的 用途

微反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細(xì)分為微混合器，微換熱器和微反應(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積，可達(dá)攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著很好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和有效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實現(xiàn)。

目前微反應(yīng)器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。

微反應(yīng)器的優(yōu)點

（1）精準(zhǔn)控制反應(yīng)溫度

對于強放熱反應(yīng)，傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器由于受體積影響，混合及換熱效率不高，容易出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，產(chǎn)品收率和選擇性都會下降副產(chǎn)物較多。而在微通道反應(yīng)器內(nèi)，比表面積可以達(dá)到10 000-50 000，液相傳熱系數(shù)可以達(dá)到10 000 W/（m2 K ，出色的傳熱特性使得反應(yīng)溫度能精準(zhǔn)控制在一定范圍內(nèi)，這對于精細(xì)化工中涉及中間產(chǎn)物和熱不穩(wěn)定產(chǎn)物的部分反應(yīng)具有重大意義。

（2）精準(zhǔn)控制反應(yīng)時間

在傳統(tǒng)的間歇釜式反應(yīng)器中，為防止反應(yīng)過于劇烈，往往采用逐漸滴加或分批加入反應(yīng)物的方式，來促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物移動，但這也造成了部分反應(yīng)物停留時間過長，產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物。而反應(yīng)物在微通道反應(yīng)器中是連續(xù)流動的物料在反應(yīng)條件下的停留時間可以精準(zhǔn)控制，一旦達(dá)到良好反應(yīng)時間就立即傳遞到下一步或終止反應(yīng)，可以有效消除因反應(yīng)時間過長而產(chǎn)生的副產(chǎn)物。

微反應(yīng)器連續(xù)合成化及應(yīng)用

不適合的反應(yīng)類型

a、本征動力學(xué)上的慢反應(yīng)。

b、反應(yīng)過程中有大量固體或氣體產(chǎn)生。

c、平衡反應(yīng)，過程中需要不斷移除某物質(zhì)。

d、氣相反應(yīng)。

3、如何開發(fā)微反應(yīng)連續(xù)合成工藝

設(shè)備：a、設(shè)計微反應(yīng)器

   b、提升反應(yīng)器的混合性能和傳遞性能

c、解決工程放大效應(yīng)

d、構(gòu)建完整的反應(yīng)器系統(tǒng)

工藝：a、動力學(xué)及反應(yīng)機理研究

   b、工藝條件設(shè)計

   c、流程模擬

   d、安全評價

千萬別小看了微通道反應(yīng)器

微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

　　微通道反應(yīng)器獨特的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列的性能，故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規(guī)模的光化學(xué)過程，采用透明的微反應(yīng)器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構(gòu)的電化學(xué)微反應(yīng)器。