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微通道反應器不同于其他反應器的一些明顯優勢
發布時間:2018-09-30   點擊次數:843次
反應器,用于實現液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。器内常設有攪拌(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。在反應過程中物料需加熱或冷卻時,可在反應器壁處設置夾套,或在器内設置換熱面,也可通過外循環進行換熱。
微通道反應器(微反應器),利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級别,而不是指微反應設備的外形尺寸小或産品的産量小。微反應器是一個比較廣泛的概念,并有很多形式,既包括傳統的微量反應器,也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模闆微反應器等。這些微反應器的對化學反應的共同特點是将其控制在很微小的空間内,反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現很高的産量。
微反應設備很大的比表面積決定了微反應器有很大的換熱效率,即使是反應瞬間釋放出大量熱量,微反應器也可及時将其導出,維持反應溫度穩定。而在常規反應器中的強放熱反應,由于換熱效率不夠高,常常會出現局部過熱現象。而局部過熱往往導緻副産物生成,這就導緻收率和選擇性下降。而且,在生産中劇烈反應産生的大量熱量如果不能及時導出,會導緻沖料事故甚至發生爆炸。
利用微通道反應器技術進行生産時,工藝放大不是通過增大微通道的特征尺寸,而是通過增加微通道的數量來實現的,所以小試反應條件不需做任何改變就可直接用于生産,不存在常規批次反應器的放大難題,從而大幅縮短了産品由實驗室到市場的時間。
微通道反應器采用連續流動反應,因此在反應器中停留的化學品數量總是很少的,即使萬一失控,危害程度也非常有限。而且,由于微反應器換熱效率很高,即使反應突然釋放大量熱量,也可以被迅速導出,從而保證反應溫度的穩定,減少了發生安全事故和質量事故的可能性。因此微反應器可以輕松應對苛刻的工藝要求,實現安全生産。

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