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迄今為止國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)微反應(yīng)器已進(jìn)行了廣泛的研究,對(duì)它的原理和特性有了較好的認(rèn)識(shí),且在微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造、集成和放大等方面都取得了可喜的成績。但是對(duì)它的研究還不夠成熟,傳統(tǒng)的“三傳一反”理論必須進(jìn)行修正、補(bǔ)充和創(chuàng)新,反應(yīng)的一些原理還沒有探討清楚,還需要大量的工作。另外在它的制造、催化劑的壁載和系統(tǒng)的自動(dòng)控制方面還存在許多技術(shù)難點(diǎn),有必要進(jìn)行微反應(yīng)系統(tǒng)中表面和界面現(xiàn)象、傳遞規(guī)律、反應(yīng)特性和放大集成的深人研究。
21世紀(jì)由于環(huán)境惡化以及能源枯竭等一系列問題,使化學(xué)工業(yè)面臨前面沒有的機(jī)遇和挑戰(zhàn),由于微反應(yīng)器表現(xiàn)出的諸多優(yōu)點(diǎn),科學(xué)界致力于探索新的反應(yīng)途徑使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。所以我們有必要相信微反應(yīng)器將在化學(xué)工業(yè)中發(fā)揮出巨大的作用。
怎么判斷微反應(yīng)器的適用性呢?
一,物料的流動(dòng)性。不能說反應(yīng)體系有固體或者黏度比較大的體系一定不適合微反應(yīng)器,但是一定要小心謹(jǐn)慎;
第二,快速反應(yīng)和中速反應(yīng)在微反應(yīng)器中有可能性,但是,動(dòng)力學(xué)比較慢的反應(yīng)可能不是特別適合微反應(yīng)器。研究表明,微反應(yīng)器適用于精細(xì)化工行業(yè)里面的20%的反應(yīng),這20%對(duì)于解決18類重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)工藝來說比例相當(dāng)高。這就是微反應(yīng)器的意義。
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)
微通道反應(yīng)器應(yīng)用已成趨勢
微通道反應(yīng)器氣-液-固漿狀流,選擇性加氫:高轉(zhuǎn)化率,選擇性好,二肽合成選擇萃取和連續(xù)反應(yīng)耦合提高產(chǎn)品收率,光化學(xué)合成反應(yīng)(氯化等):易于控制,提高收率。微通道反應(yīng)器簡化傳統(tǒng)的磺化反應(yīng):采用工業(yè)硫酸,無需SO3也能達(dá)到高收率,易于控制,提高下游產(chǎn)品純度,50°C的反應(yīng)在0°C完成不影響收率,-20°C的反應(yīng)能在常溫下實(shí)現(xiàn),工藝穩(wěn)定,收率提高。