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關(guān)于微通道反應(yīng)器:
微通道反應(yīng)器的結(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,使用這個裝置,提高了反應(yīng)的選擇性。
由于微反應(yīng)器高的傳熱效率,使反應(yīng)床層幾近恒溫,有利于各種化學反應(yīng)的進行,也被應(yīng)用到加氫反應(yīng)、氨的氧化、水煤氣變換以及光催化等一系列反應(yīng),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(yīng)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。可根據(jù)工藝及其它需要定制或配備相應(yīng)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(yīng)器
微反應(yīng)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(yīng)器的類型
1、微反應(yīng)器有很多種類型:按照反應(yīng)相態(tài)不同,分為氣固相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器、 液液相微反應(yīng)器和氣液固相微反應(yīng)器;
2、按照操作方式不同,分為連續(xù)微反應(yīng)器、半連續(xù)微反應(yīng)器和間歇微反應(yīng)器;
3、按照分析應(yīng)用不同,分為化學和生物中應(yīng)用的微反應(yīng)器以及化學工程和化學中應(yīng)用的微反應(yīng)器;
4、按照用途不同,分為生產(chǎn)用微反應(yīng)器和實驗用微反應(yīng)器。
微通道反應(yīng)器是如何控制反應(yīng)溫度和時間的
1 對反應(yīng)溫度的控制:微反應(yīng)設(shè)備極大的比表面積決定了微通道反應(yīng)器有極大的換熱效率,即使是反應(yīng)瞬間釋放出大量熱量,微通道反應(yīng)器也可及時將其導出,維持反應(yīng)溫度穩(wěn)定。而在常規(guī)反應(yīng)器中的強放熱反應(yīng),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(yīng)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(yīng)時間的控制:常規(guī)的批次反應(yīng),往往采用將反應(yīng)物逐漸滴加的方式來防止反應(yīng)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(yīng)中,反應(yīng)物、產(chǎn)物、或中間過渡態(tài)產(chǎn)物在反應(yīng)條件下停留時間一長就會導致副產(chǎn)物的產(chǎn)生,使反應(yīng)收率降低。而微通道反應(yīng)器采取的是微管道中的連續(xù)流動反應(yīng),可以控制物料在反應(yīng)條件下的停留時間。一旦達到反應(yīng)時間就立即將物料傳遞到下一步反應(yīng),或終止反應(yīng),這樣就有效避免了因反應(yīng)時間長而導致的副產(chǎn)物。
微通道反應(yīng)器不同于其他反應(yīng)器的一些明顯優(yōu)勢
反應(yīng)器,用于實現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。器內(nèi)常設(shè)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(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時,可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套,或在器內(nèi)設(shè)置換熱面,也可通過外循環(huán)進行換熱。
而微通道反應(yīng)器(微反應(yīng)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(yīng)器,微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,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(yīng)器,也包括聚合反應(yīng)器、反相膠束條紋反應(yīng)器、微聚合反應(yīng)器和固體模板微反應(yīng)器等。這些微反應(yīng)器的對化學反應(yīng)的共同特點是將其控制在很微小的空間內(nèi),反應(yīng)通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。