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微反應(yīng)器的發(fā)展
拜耳-埃爾費(fèi)爾德微技術(shù)公司(Ehrfeld Mikrotechnik BTS,簡(jiǎn)稱(chēng)EMB)是領(lǐng)i先的微反應(yīng)器技術(shù)的供應(yīng)商。在化工和精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域,EMB開(kāi)發(fā)的Miprowa系列微反應(yīng)器已經(jīng)被世界各大化工公司應(yīng)用于工藝開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)中;在藥生產(chǎn)領(lǐng)域,2010年EMB與龍沙公司(Lonza)合作向市場(chǎng)推出了符合GMP認(rèn)證要求的Flowplate系列微反應(yīng)器。
微反應(yīng)器的定義
微反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精細(xì)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(wàn)上千萬(wàn)的微型通道,因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
美國(guó)PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要開(kāi)展燃料電池氫源系統(tǒng)微型化研究,反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)錯(cuò)流式微通道換熱器,與傳統(tǒng)相比,相同的處理能力,反應(yīng)器體積可減小l~2個(gè)數(shù)量級(jí)。微反應(yīng)器在傳質(zhì)、傳熱、恒溫等方面表現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢(shì),自面世以來(lái)迅速引起相關(guān)領(lǐng)域人士的濃厚興趣和關(guān)注。
聚合反應(yīng)對(duì)反應(yīng)器的傳熱和混合有很高的要求,傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器在這方面的缺陷成為獲得高的性能聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。
微通道反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)可控的多相微尺度流動(dòng),能夠強(qiáng)化聚合反應(yīng)中的混合、傳質(zhì)和傳熱過(guò)程,嚴(yán)格控制反應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)單元的模塊化組合。
與傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器相比,這些特點(diǎn)使得微通道反應(yīng)器在控制聚合物分子量分布,簡(jiǎn)化反應(yīng)環(huán)境,提高反應(yīng)選擇性,調(diào)節(jié)聚合物分子結(jié)構(gòu)和宏觀(guān)形貌等方面展現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì)。
怎么判斷微反應(yīng)器的適用性呢?
一,物料的流動(dòng)性。
二,快速反應(yīng)和中速的反應(yīng)在微反應(yīng)器中有可能性。
二,反應(yīng)本身是不是受傳質(zhì)控制。
第三,反應(yīng)體系是否受傳熱的限制。
如何看待微反應(yīng)器的未來(lái)?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,一,星星之火,可以燎原。這是指我們對(duì)微反應(yīng)器技術(shù)要有信心;第二,講論持久的戰(zhàn)術(shù)。微反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展和微反應(yīng)器在業(yè)界的推廣和發(fā)展不會(huì)是一種boom式的發(fā)展,對(duì)于這種新技術(shù),我們需要有足夠的耐心,扎扎實(shí)實(shí)的去推進(jìn)。