微反應(yīng)器的優(yōu)點
(1)無縫對接研發(fā)和生產(chǎn)
傳統(tǒng)化工生產(chǎn)是通過反應(yīng)器體積的增大來實現(xiàn)產(chǎn)能的擴大,但隨之帶來的是明顯的放大效應(yīng),流動化學教學平臺,流動、 傳質(zhì)和傳熱的“三傳”問題很突出;而微化工技術(shù)是通過并行增加微反應(yīng)器的數(shù)量進行放大。即所謂數(shù)增放大,所以小試良好反應(yīng)條件無須放大即可直接作為生產(chǎn)條件,既減少了操作費用,又節(jié)省了空間,完好實現(xiàn)研發(fā)到生產(chǎn)的無縫對接。同時,微化工技術(shù)還可以靈活根據(jù)市場變化情況,靈活增加或減少微反應(yīng)器的數(shù)量,做到按時按地按需生產(chǎn)。
(2)可以實現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全
微反應(yīng)器控溫能力好,制冷能力往往也很高,能量的減少可以降低boom的潛在危險性,有效保證系統(tǒng)的安全而且,微反應(yīng)器中反應(yīng)物的量屬于微量級別,即使產(chǎn)物為有毒有害物質(zhì),也因為單位時間產(chǎn)生的產(chǎn)物量很少,在相當程度上降低了安全事故的危害性。因此微反應(yīng)系統(tǒng)有望使化工生產(chǎn)擺脫高危險的桎梏,實現(xiàn)本質(zhì)安全。
微通道反應(yīng)器全新單獨操作界面及遠程控制器,是目前市場上高科技的實驗室反應(yīng)設(shè)備,是所有高校、化工公司及中科院推崇的小型高壓測試裝備;控制系統(tǒng)準確有效,安全又可靠,實用的數(shù)據(jù)采集及時,方便,有效。微通道反應(yīng)器有多種類型,按照操作模式可分為連續(xù)微通道反應(yīng)器、半連續(xù)微通道反應(yīng)器和間歇微通道反應(yīng)器;按照反應(yīng)相態(tài)可分為氣固相催化微通道反應(yīng)器、氣液相微通道反應(yīng)器、液液相微通道反應(yīng)器和氣液固相微通道反應(yīng)器。
目前微反應(yīng)器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機合成過程,微米和納米材料的制備和日用化學品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)每小時上萬升的流量。
微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)大的缺點是固體物料無法通過微通道,如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生,微通道極易堵塞,導致生產(chǎn)無法連續(xù)進行。
目前這一問題主要是通過改進反應(yīng)器的設(shè)計來解決。例如拜耳-埃爾費爾德微技術(shù)公司開發(fā)的閥式混合器(反應(yīng)器)可以用于快速沉淀反應(yīng),基于這一技術(shù),拜耳公司成功開發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝,用于生產(chǎn)高的性能的微米材料和納米材料。
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