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微反應(yīng)器的定義
微反應(yīng)器,快速混合器,即微通道反應(yīng)器,利用精細(xì)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(jí)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(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
美國PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要開展燃料電池氫源系統(tǒng)微型化研究,反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)錯(cuò)流式微通道換熱器,與傳統(tǒng)相比,相同的處理能力,微混合器,反應(yīng)器體積可減小l~2個(gè)數(shù)量級(jí)。微反應(yīng)器在傳質(zhì)、傳熱、恒溫等方面表現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢,自面世以來迅速引起相關(guān)領(lǐng)域人士的濃厚興趣和關(guān)注。
微反應(yīng)器的應(yīng)用研究發(fā)展4個(gè)階段
1階段,浙江混合器,上世紀(jì)在90年代,大家開始設(shè)計(jì)和制造微反應(yīng)器的一些器件,并用它去嘗試一些常規(guī)的化學(xué)反應(yīng);
第2階段,微反應(yīng)器已經(jīng)相對(duì)成熟,商業(yè)化反應(yīng)器,開始投放市場,反應(yīng)和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開始做反應(yīng)器系統(tǒng)化的集成,包括前端、后端、在線的處理等;
第4階段,不銹鋼混合器,人工智能化。當(dāng)然,走到第四階段離不開一階段的工作,離不開第二階段的研究,更離不開第三階段的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
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(dòng)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(jì)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(dòng)力學(xué)及反應(yīng)機(jī)理研究
b、工藝條件設(shè)計(jì)
c、流程模擬
d、安全評(píng)價(jià)
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