微通道反應器有哪些性能特點(diǎn)?
微通道反應器是利用精密加工技術(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,該反應器的“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。本產(chǎn)品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。
微反應器是一個(gè)比較廣泛的概念,且有很多種形式,既包括傳統的微量反應器(積分反應器),也包括反相膠束微反應器、聚合物微反應器、固體模板微反應器、微條紋反應器和微聚合反應器等。
這些微反應器都有一個(gè)根本特點(diǎn),那就是把化學(xué)反應控制在盡量微小的空間內,化學(xué)反應空間的尺寸數量級一般為微米甚至納米。而本文所指的微反應器具有上述反應器的共同特點(diǎn),僅有所區別,主要是指用微加工技術(shù)制造的用于進(jìn)行化學(xué)反應的三維結構元件或包括換熱、混合、分離、分析和控制等各種功能的高度集成的微反應系統,通常含有當量直徑數量級介于微米和毫米之間的流體流動(dòng)通道,化學(xué)反應發(fā)生在這些通道中,因此微反應器又稱(chēng)作微通道反應器。
該反應器是微化工技術(shù)發(fā)展過(guò)程中研發(fā)的新型反應器產(chǎn)品,依據微化工技術(shù)著(zhù)重研究的時(shí)空特征尺度的特點(diǎn),該類(lèi)型反應器具有微米級尺寸的反應通道。它既可在研發(fā)中用于多功能合成工藝評估平臺,也可用于小批量定制的迅速生產(chǎn), 因為它具有80噸的液體年通量能力。
用于氯化、氟化、重氮化、氧化、硝化、磺化、格式化反應等,對反應傳熱及比較危險的反應不可替代。同時(shí)正在研發(fā)固定床加氫反應裝置?;灸軡M(mǎn)足80%以上的有機合成需求。
微通道反應器的性能特點(diǎn)有:
1、相比于傳統化工設備,該反應器內部通道尺寸小,流體薄層間距離極短,通過(guò)流體微團的介觀(guān)粘性變形和分子擴散可實(shí)現反應物料間的快速微觀(guān)混合;
2、該反應器具有極大的比表面積,流體與器壁間有充分的接觸面積,故而使換熱效率顯著(zhù)提高,可實(shí)現反應過(guò)程中的原位高效換熱;
3、反應器通道內微小的持液量使得本反應器具有明顯的安全性能;
4、該類(lèi)反應器可應用于快速混合、強放熱及易燃易爆的化工反應過(guò)程,并且能顯著(zhù)提高過(guò)程安全性以及實(shí)現連續化操作的過(guò)程。