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目前微反應(yīng)器在化工工藝過(guò)程的研究與開(kāi)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。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機(jī)合成過(guò)程,微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)上萬(wàn)升的流量。
微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)大的缺點(diǎn)是固體物料無(wú)法通過(guò)微通道,如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生,微通道極易堵塞,導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行。
目前這一問(wèn)題主要是通過(guò)改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)來(lái)解決。例如拜耳-埃爾費(fèi)爾德微技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的閥式混合器(反應(yīng)器)可以用于快速沉淀反應(yīng),基于這一技術(shù),拜耳公司成功開(kāi)發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝,用于生產(chǎn)高的性能的微米材料和納米材料。
連續(xù)流化學(xué)提高了化學(xué)反應(yīng)的效率
連續(xù)流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)是一種微通道高通量且易于放大生產(chǎn)規(guī)模的反應(yīng)器,由于傳統(tǒng)釜式反應(yīng)技術(shù)要求化學(xué)反應(yīng)的許多條件適應(yīng)于現(xiàn)有的釜式反應(yīng)設(shè)備,而此項(xiàng)技術(shù)能取代傳統(tǒng)的低效間隙化的反應(yīng)釜生產(chǎn)操作,實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能、安全、低碳和環(huán)保的連續(xù)化合成生產(chǎn),能夠?yàn)閱蝹€(gè)反應(yīng)或大范圍的反應(yīng)組合提供更具成本效率的解決方案。
此外,反應(yīng)器提高了化學(xué)反應(yīng)的效率、生產(chǎn)規(guī)模放大可行性以及化工過(guò)程質(zhì)量,并可以根據(jù)客戶的需求滿足日產(chǎn)5mL試劑消耗量的化學(xué)品篩選,在降低成本的同時(shí),也降低了對(duì)環(huán)境的影響,以及所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定性,使得操作昂貴化學(xué)藥品進(jìn)行前期優(yōu)化條件時(shí)降低成本。
微通道反應(yīng)器行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景
微通道反應(yīng)器可以將各種催化劑固定在芯片微通道中得到高比表面積的微催化床,提高催化效率,在反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物配比、溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間和流速等反應(yīng)條件容易控制,反應(yīng)物在流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng),濃度不斷降低,生成物濃度不斷提高,副反應(yīng)較少。
微通道反應(yīng)器采用連續(xù)流動(dòng)的方式進(jìn)行反應(yīng),對(duì)于反應(yīng)速度很快的化學(xué)反應(yīng),可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)物流速和微通道的長(zhǎng)度,控制它們?cè)诜磻?yīng)器中的反應(yīng)時(shí)間。