微反應(yīng)器技術(shù)的硬件設(shè)備

硬件部分包括微反應(yīng)器設(shè)備和配套設(shè)備。微反應(yīng)器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)，從通道設(shè)計(jì)的角度可分為簡單通道和復(fù)雜通道。

配套設(shè)備對于要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化用途來講同樣重要。微反應(yīng)器配套包括進(jìn)料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中，動部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計(jì)等等都需要認(rèn)真考量。

微通道反應(yīng)器不同于其他反應(yīng)器的一些明顯優(yōu)勢

反應(yīng)器，用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。器內(nèi)常設(shè)有攪拌(機(jī)械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進(jìn)行換熱。

　　而微通道反應(yīng)器（微反應(yīng)器），利用精i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)器是一個比較廣泛的概念，微化工設(shè)備，并有很多形式，既包括傳統(tǒng)的微量反應(yīng)器，也包括聚合反應(yīng)器、反相膠束條紋反應(yīng)器、微聚合反應(yīng)器和固體模板微反應(yīng)器等。這些微反應(yīng)器的對化學(xué)反應(yīng)的共同特點(diǎn)是將其控制在很微小的空間內(nèi)，反應(yīng)通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。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(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

微反應(yīng)器的主要特征

1、大比表面積:強(qiáng)化了傳質(zhì)、傳熱;縮短了擴(kuò)散時間，實(shí)現(xiàn)流體間的快速均勻混合以及等溫操作;通道內(nèi)作用力主要為:界面張

力，粘性應(yīng)力以及毛細(xì)管力。

2、特別的流動行為:流體流動通常屬于層流;具有很強(qiáng)的方向性、對稱性和高度有序性;具有窄的停留時間分布和均勻的傳質(zhì)過

程;便于對過程進(jìn)行準(zhǔn)確的理論描述和模擬。

3、催化劑的高通量篩選:催化劑用量少，操作連續(xù)，安全;適用于含有毒物質(zhì)、易暴危險(xiǎn)的反應(yīng)。

4.無放大效應(yīng):通過集成眾多的反應(yīng)器可以處理大批量的原料;節(jié)省從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)過程的時間和成本。

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