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微通道反應器可以實(shí)現物料的瞬間均勻混合和的傳熱

更新時(shí)間:2018-09-12點(diǎn)擊次數:2424
  微通道反應器可以實(shí)現物料的瞬間均勻混合和的傳熱
  微通道反應器,利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應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)現很高的產(chǎn)量。
  缺點(diǎn)
  微反應器的微結構大的缺點(diǎn)是固體物料無(wú)法通過(guò)微通道,如果反應中有大量固體產(chǎn)生,微通道極易堵塞,導致生產(chǎn)無(wú)法連續進(jìn)行。
  目前這一問(wèn)題主要是通過(guò)改進(jìn)反應器的設計來(lái)解決。例如拜耳-埃爾費爾德微技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的閥式混合器(反應器)可以用于快速沉淀反應,基于這一技術(shù),拜耳公司成功開(kāi)發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝,用于生產(chǎn)高性能的微米材料和納米材料。
  用途
  微通道反應器根據其主要用途或功能可以細分為微混合器,微換熱器和微反應器。由于其內部的微結構使得微反應器設備具有極大的比表面積,可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應器有著(zhù)*的傳熱和傳質(zhì)能力,可以實(shí)現物料的瞬間均勻混合和的傳熱,因此許多在常規反應器中無(wú)法實(shí)現的反應都可以微反應器中實(shí)現。
  目前微反應器在化工工藝過(guò)程的研究與開(kāi)發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應用,商業(yè)化生產(chǎn)中的應用正日益增多。其主要應用領(lǐng)域包括有機合成過(guò)程,微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現每小時(shí)上萬(wàn)升的流量。
  應用
  微反應器*的結構給它帶來(lái)了一系列的性能,故它被應用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規模的光化學(xué)過(guò)程,采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)了一種平行盤(pán)片結構的電化學(xué)微反應器。使用這個(gè)裝置,提高了由4一甲氧基甲苯合成對甲氧基苯甲醛反應的選擇性。
  由于微通道反應器高的傳熱效率,使反應床層幾近恒溫,有利于各種化學(xué)反應的進(jìn)行。Wan等在微反應器中將苯胺氧化成氧化偶氮苯,DelSman等在微系統中研究了一氧化碳的選擇氧化,同時(shí)微反應器也被應用到加氫反應、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤氣變換以及光催化等一系列反應。另外,微反應器還可用于某些有毒害物質(zhì)的現場(chǎng)生產(chǎn),進(jìn)行強放熱反應的本征動(dòng)力學(xué)研究以及組合化學(xué)如催化劑、材料、藥物等的高通量篩選。

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