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關于微通道反應器:
微通道反應器的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列優(yōu)良的性能,故它被應用到許多領域中,例如對于小規(guī)模的光化學過程,采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源,使用這個裝置,提高了反應的選擇性。
由于微反應器高的傳熱效率,使反應床層幾近恒溫,有利于各種化學反應的進行,也被應用到加氫反應、氨的氧化、水煤氣變換以及光催化等一系列反應,另外還可用于某些有毒的物質(zhì)的現(xiàn)場生產(chǎn),進行強放熱反應的本征動力學研究以及組合化學如催化劑、材料、藥等的高通量篩選??筛鶕?jù)工藝及其它需要定制或配備相應部件與結(jié)構(gòu)、外觀;可根據(jù)需要配備采集與控制軟件。
微化工技術(shù)和微反應器
微反應器內(nèi)部流體的流動或分散尺度在1μm到1 mm之間,稱為微流體。微流體相對于常規(guī)尺度的流體在傳遞特性、安全性以及可控性等方面都有很大優(yōu)勢。
微反應器的類型
1、微反應器有很多種類型:按照反應相態(tài)不同,分為氣固相微反應器、氣液相微反應器、 液液相微反應器和氣液固相微反應器;
2、按照操作方式不同,分為連續(xù)微反應器、半連續(xù)微反應器和間歇微反應器;
3、按照分析應用不同,分為化學和生物中應用的微反應器以及化學工程和化學中應用的微反應器;
4、按照用途不同,分為生產(chǎn)用微反應器和實驗用微反應器。
微通道反應器是如何控制反應溫度和時間的
1 對反應溫度的控制:微反應設備極大的比表面積決定了微通道反應器有極大的換熱效率,即使是反應瞬間釋放出大量熱量,微通道反應器也可及時將其導出,維持反應溫度穩(wěn)定。而在常規(guī)反應器中的強放熱反應,由于換熱效率不夠高,常常會出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。而局部過熱往往導致副產(chǎn)物生成,這就導致收率和選擇性下降。而且,在生產(chǎn)中劇烈反應產(chǎn)生的大量熱量如果不能及時導出,會導致沖料事故甚至發(fā)生boom。
2 對反應時間的控制:常規(guī)的批次反應,往往采用將反應物逐漸滴加的方式來防止反應過于劇烈。這就使一部分物料的停留時間過長。而在很多反應中,反應物、產(chǎn)物、或中間過渡態(tài)產(chǎn)物在反應條件下停留時間一長就會導致副產(chǎn)物的產(chǎn)生,使反應收率降低。而微通道反應器采取的是微管道中的連續(xù)流動反應,可以控制物料在反應條件下的停留時間。一旦達到反應時間就立即將物料傳遞到下一步反應,或終止反應,這樣就有效避免了因反應時間長而導致的副產(chǎn)物。
微通道反應器不同于其他反應器的一些明顯優(yōu)勢
反應器,用于實現(xiàn)液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。器內(nèi)常設有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時,可用多層攪拌槳葉。在反應過程中物料需加熱或冷卻時,可在反應器壁處設置夾套,或在器內(nèi)設置換熱面,也可通過外循環(huán)進行換熱。
而微通道反應器(微反應器),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)之間的微型反應器,微反應器的“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(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器是一個比較廣泛的概念,并有很多形式,既包括傳統(tǒng)的微量反應器,也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模板微反應器等。這些微反應器的對化學反應的共同特點是將其控制在很微小的空間內(nèi),反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微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(chǎn)量。