微化工技术和微反应器
微反应器内部流体的流动或分散尺度在1μm到1 mm之间,称为微流体。微流体相对于常规尺度的流体在传递特性、安全性以及可控性等方面都有很大优势。
微反应器的类型
1、微反应器有很多种类型:按照反应相态不同,分为气固相微反应器、气液相微反应器、 液液相微反应器和气液固相微反应器;
2、按照操作方式不同,分为连续微反应器、半连续微反应器和间歇微反应器;
3、按照分析应用不同,分为化学和生物中应用的微反应器以及化学工程和化学中应用的微反应器;
4、按照用途不同,分为生产用微反应器和实验用微反应器。
微反应器的优点
(1)可以实现按需生产
微反应系统是模块化的分布系统,可根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产,具有很高的操作弹性的同时也可在产品使用地分散加工并就地供应,从而克服运输和储存大批有害物质的安全难题,另外废弃物的处理系统也可以模块化、微型化,并同生产模块集成在一起同,真正实现化工厂的小型化和 便携化,并能按时按地按需进行生产。
(2)促进化工绿色智能发展
利用微加工技术可将微混合、微反应、微换热、微 分离、微分析等单元操作和与之相匹配的微传感器、微 阀门等器件集成到一块控制芯片上,实现单一反应芯片的多功能化操作,从而达到对微反应系统的实时监测和智能控制,提高反应速度,同时节省反应成本。例如可以将混合和停留时间功能与换热在同一区域进行集成从而产生额外的反应性能。
“微反应器”从本质上讲是一种连续流动的管道式反应器;反应器中的微通道利用精i密加工工艺制造而成。由于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小,相对于常规管式反应器而言,其比表面积体积比非常大(可达10000~50000㎡/m3)。因此微反应器具有极高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、极强的换热能力(传热系数可达25000W/(㎡·K))和极窄的停留时间分布(几乎无返混,基本接近了平推流)。
微反应器的优点
1、传质、传热效率较高,传质速度快,转化率和收率较高;
2、比表面积大。具有很大的热交换效率;
3、在降低能耗的同时提高产物选择性,保持环境清洁,减少化工生产过程对环境的影响;
4.快速有效的混合,准确控制停留时间与反应温度是得到更高的转化率和选择性,避免副反应发生;
5、微反应器采用连续流动反应,在反应器中停留的化学品很少。易于控制反应过程,大大提高了反应过程的安全性;
6、温度可控,时间可控:
7、可以实现实验室到工业过程的直接放大;
以上信息由专业从事连续流微反应器的那央生物于2024/6/16 3:27:58发布
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