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微通道反應器是如何控制反應溫度和時間的
微通道反應器,利用precise加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微通道反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設備的外形尺寸小或產品的產量小。微通道反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現(xiàn)很高的產量。它可以控制反應溫度和時間。
與傳統(tǒng)化工技術相比,微化工技術有哪些優(yōu)點?
微通道反應器是微化工技術的核心,微反應器一般指帶有微結構的反應設備,其內部流體通道和分散尺度在微米量級如10-3000微米,由于反應器特征尺度的微型化,通道內的流體以微米級薄層進行撞擊流化學反應,可實現(xiàn)快速混合、傳質、傳熱,反應非常完全,其效率可比常規(guī)尺度設備提高2~3個數(shù)量級。
讓化學反應時間從幾小時~幾十小時縮短到幾十秒~幾分鐘,數(shù)千倍地提升反應速度,成功解決了傳統(tǒng)裝備反應不完全、污染等技術難題,促進過程強化和化工裝備小型化、提高能源、資源利用效率、節(jié)能降耗,是實現(xiàn)清潔安全生產的重大新技術,可將生產過程中低效、間歇的合成工藝,改變?yōu)榭煽剡B續(xù)工藝,其“數(shù)量放大”與常規(guī)工藝不同,在實驗室完成達標后只需要平行復i制,不需要小試、中試、工業(yè)放大的逐級過程,縮短了工業(yè)放大的時間。
微通道反應器行業(yè)有廣闊的應用前景
用傳統(tǒng)的釜式反應器,反應放出的熱量不能及時的釋放,反應溫度不能控制,利用微通道反應器能克服釜式反應器的缺點,如果關于微反應器的這個預言是正確的,那么這將是對化工工藝的一次完全的改革,這種新化工工藝必然會有廣闊的應用前景。
微通道反應器采用連續(xù)流動的方式進行反應,對于反應速度很快的化學反應,可以通過調節(jié)反應物流速和微通道的長度,控制它們在反應器中的反應時間。
近年來,微反應器技術已經(jīng)開始在實驗室和工業(yè)規(guī)模上影響化學加工的概念,這一點越來越明顯。在過去的幾年里,實驗室研究人員已經(jīng)收集到證據(jù),證明微反應器技術可以成功地應用于幾乎所有的有機化學領域。這項新技術的一大優(yōu)點被認為是更高的產率和選擇性,更有效地利用資源(對環(huán)境友好)和更強大的反應控制(避免boom,使等溫線反應控制成為可能)。這就打開了通向優(yōu)雅的組合反應器布置的通道,包括在線分析設備或涂有多相催化劑的微通道,同時大限度地利用了微反應器增強的表面體積比。