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目前微反應(yīng)器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機(jī)合成過程,微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)上萬升的流量。
微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)大的缺點(diǎn)是固體物料無法通過微通道,如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生,微通道極易堵塞,導(dǎo)致生產(chǎn)無法連續(xù)進(jìn)行。
目前這一問題主要是通過改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)來解決。例如拜耳-埃爾費(fèi)爾德微技術(shù)公司開發(fā)的閥式混合器(反應(yīng)器)可以用于快速沉淀反應(yīng),基于這一技術(shù),拜耳公司成功開發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝,用于生產(chǎn)高的性能的微米材料和納米材料。
中國相關(guān)
在國內(nèi),微反應(yīng)技術(shù)處于研究與開發(fā)階段。雖然有很多高校從事微反應(yīng)技術(shù)研究,尚沒有成熟的國產(chǎn)設(shè)備面世。
微反應(yīng)器特別的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列優(yōu)良的性能,故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規(guī)模的光化學(xué)過程,采用透明的微反應(yīng)器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構(gòu)的電化學(xué)微反應(yīng)器。
“微反應(yīng)器”也稱“微通道反應(yīng)器”,自20世紀(jì)90年代中期微反應(yīng)技術(shù)興起以來,由于其特別的特點(diǎn)和優(yōu)勢得以迅速發(fā)展并成為科研院校和企業(yè)界共同的研究熱點(diǎn)。近年來,不但取得了很多令人矚目的研究成果,而且在醫(yī)i藥、農(nóng)i藥、特種材料以及精細(xì)化工產(chǎn)品及中間體的合成中得到了越來越多的應(yīng)用。
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)面臨前面未有的機(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。
碳化硅反應(yīng)器提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量以及化學(xué)處理的質(zhì)量,同時(shí)降低了環(huán)境影響、性能波動(dòng)以及成本。
碳化硅反應(yīng)器具備通用性,不需要對設(shè)備或工藝做出大幅改動(dòng),然而當(dāng)前的批量工藝技術(shù)要求化學(xué)過程適應(yīng)基于一系列可變條件的現(xiàn)有設(shè)備。芯片為無壓燒結(jié)碳化硅材質(zhì),具有強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性和很好的導(dǎo)熱率,可處理包括KOH等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì),其高導(dǎo)熱率決定了其具有很好的換熱效率,改善了反應(yīng)過程的傳熱條件,加快了反應(yīng)效率。反應(yīng)器外部支架為不銹鋼材質(zhì),帶有特別制的隔熱保溫層,可有利于節(jié)能降耗以及準(zhǔn)確的控溫。