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微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)
(1)可以實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)
微反應(yīng)系統(tǒng)是模塊化的分布系統(tǒng),可根據(jù)市場(chǎng)情況增減通道數(shù)和更換模塊來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn),具有很高的操作彈性的同時(shí)也可在產(chǎn)品使用地分散加工并就地供應(yīng),從而克服運(yùn)輸和儲(chǔ)存大批有害物質(zhì)的安全難題,另外廢棄物的處理系統(tǒng)也可以模塊化、微型化,并同生產(chǎn)模塊集成在一起同,真正實(shí)現(xiàn)化工廠的小型化和 便攜化,并能按時(shí)按地按需進(jìn)行生產(chǎn)。
(2)促進(jìn)化工綠色智能發(fā)展
利用微加工技術(shù)可將微混合、微反應(yīng)、微換熱、微 分離、微分析等單元操作和與之相匹配的微傳感器、微 閥門等器件集成到一塊控制芯片上,實(shí)現(xiàn)單一反應(yīng)芯片的多功能化操作,從而達(dá)到對(duì)微反應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能控制,提高反應(yīng)速度,同時(shí)節(jié)省反應(yīng)成本。例如可以將混合和停留時(shí)間功能與換熱在同一區(qū)域進(jìn)行集成從而產(chǎn)生額外的反應(yīng)性能。
微反應(yīng)器技術(shù)的硬件設(shè)備配備
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)、碳化硅材質(zhì),從通道設(shè)計(jì)的角度可分為簡(jiǎn)單通道和復(fù)雜通道。怎么樣去評(píng)價(jià)一款微反應(yīng)器?
① 傳質(zhì)性能。傳質(zhì)性能受到通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、流速范圍、停留時(shí)間分布、壓力降等因素影響。
② 傳熱性能。微反應(yīng)器是一種換熱能力很強(qiáng)的技術(shù)裝備,其換熱能力受流速、溫差、材質(zhì)、換熱介質(zhì)等因素影響。
③ 放大的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室研發(fā)型微反應(yīng)器到工業(yè)化微反應(yīng)器應(yīng)當(dāng)保持比較好的傳質(zhì)、傳熱、停留時(shí)間一致性。
④ 材質(zhì)和加工,設(shè)備的耐腐蝕性、密封性、耐壓性、死體積應(yīng)當(dāng)與具體的工況相匹配。
配套設(shè)備對(duì)于要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化用途來(lái)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(cè)裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中,動(dòng)部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計(jì)等都需要認(rèn)真考量。
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(guò)程中有大量固體或氣體產(chǎn)生。
c、平衡反應(yīng),過(guò)程中需要不斷移除某物質(zhì)。
d、氣相反應(yīng)。
3、如何開(kāi)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)