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微化工技術(shù)和微反應(yīng)器微化工技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)九十年代初興起,該技術(shù)利用微米級(jí)的通道式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),能促進(jìn)過(guò)程強(qiáng)化和化工系統(tǒng)小型化,提高資源利用率,節(jié)能降耗,從根本上解決傳統(tǒng)工藝反應(yīng)不徹底及易會(huì)爆等技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的本質(zhì)安全微化工技術(shù)的核心是微反應(yīng)器(也叫微通道反應(yīng)器),它是一種通過(guò)微加工技術(shù)制造的帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備,其流體通道或者分散尺度在微米量級(jí)叫而其處理量則是從每分鐘數(shù)微升到每年數(shù)萬(wàn)噸。
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(mén)、在線監(jiān)測(cè)裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門(mén)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。
連續(xù)流化學(xué)提高了化學(xué)反應(yīng)的效率
連續(xù)流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)是一種微通道高通量且易于放大生產(chǎn)規(guī)模的反應(yīng)器,由于傳統(tǒng)釜式反應(yīng)技術(shù)要求化學(xué)反應(yīng)的許多條件適應(yīng)于現(xiàn)有的釜式反應(yīng)設(shè)備,而此項(xiàng)技術(shù)能取代傳統(tǒng)的低效間隙化的反應(yīng)釜生產(chǎn)操作,實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能、安全、低碳和環(huán)保的連續(xù)化合成生產(chǎn),能夠?yàn)閱蝹€(gè)反應(yīng)或大范圍的反應(yīng)組合提供更具成本效率的解決方案。
此外,反應(yīng)器提高了化學(xué)反應(yīng)的效率、生產(chǎn)規(guī)模放大可行性以及化工過(guò)程質(zhì)量,并可以根據(jù)客戶的需求滿足日產(chǎn)5mL試劑消耗量的化學(xué)品篩選,在降低成本的同時(shí),也降低了對(duì)環(huán)境的影響,以及所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定性,使得操作昂貴化學(xué)藥品進(jìn)行前期優(yōu)化條件時(shí)降低成本。