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微反應(yīng)器適合的反應(yīng)類型
據(jù)統(tǒng)計(jì),大約有30%的精細(xì)化工反應(yīng)可以在微反應(yīng)器中進(jìn)行,并且在收率、選擇性或安全性等方面得到較大提高。微反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在以下類型的反應(yīng)。
1、劇烈放熱的反應(yīng)
對(duì)劇烈放熱的反應(yīng),常規(guī)反應(yīng)器一般采用逐漸滴加或分批加入的方式,即便如此,也依然會(huì)存在過熱 而產(chǎn)生一定量的副產(chǎn)物。微反應(yīng)器由于良好的傳熱特 性,反應(yīng)溫度可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制,消除局部過熱,顯著提高產(chǎn)品的收率和選擇性。
2、反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定的反應(yīng)
某些反應(yīng)物或產(chǎn)物很不穩(wěn)定,停留時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)分解而降低產(chǎn)品收率。微反應(yīng)器系統(tǒng)是連續(xù)流動(dòng)體系,反應(yīng)的停留時(shí)間可以準(zhǔn)確控制,因此可避免常規(guī)反應(yīng)器中出現(xiàn)的由于反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定而分解的情況。
微通道反應(yīng)器作為化學(xué)工程學(xué)科的前沿和熱點(diǎn)方向,逐漸成為聚合物合成的新裝備、新工藝與新產(chǎn)品開發(fā)的重要平臺(tái),得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。
能夠通過微通道反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)類型很多,目前已成功反應(yīng)的類型有:硝化反應(yīng)(芳環(huán)硝化、硝i酸酯制備);低溫反應(yīng);氟化反應(yīng);重氮化反應(yīng)(重氮化還原、重氮化取代、重氮化偶聯(lián)等)等。
千萬別小看了微通道反應(yīng)器
微通道反應(yīng)器,利用precise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(yīng)器,微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級(jí)別,而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
微通道反應(yīng)器特別的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列的性能,故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。例如對(duì)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(guó)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。
微通道反應(yīng)器具有特別的通道結(jié)構(gòu),顯著提高流體混合程度,增強(qiáng)傳質(zhì)性能,提高總傳熱效率,適用于多種低溫、高溫、高危、非均相等化學(xué)反應(yīng)。微通道反應(yīng)器可采用各種金屬材質(zhì)及碳化硅材質(zhì)加工制造,金屬材質(zhì)可耐壓至10MPa。
微通道反應(yīng)器減少溶劑用量,提高收率,更安全環(huán)保,安全,可以在線生產(chǎn),大大改善過氧化物物流過程和成本,氣-液兩相(純氧)氧化反應(yīng):微通道反應(yīng)器操作安全,傳質(zhì)效率較高,選擇性好,溶劑用量少,酯化和水解反應(yīng)穩(wěn)定,收率好。