千万别小看了微通道反应器
微通道反应器,利用precise加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。
微通道反应器特别的结构给它带来了一系列的性能,故它被应用到许多领域中。例如对于小规模的光化学过程,采用透明的微反应器可有利于薄流体层靠近辐射源。德国美因兹微技术研究所开发了一种平行盘片结构的电化学微反应器。
微通道反应器是如何控制反应温度和时间的
1 对反应温度的控制:微反应设备极大的比表面积决定了微通道反应器有极大的换热效率,即使是反应瞬间释放出大量热量,微通道反应器也可及时将其导出,维持反应温度稳定。而在常规反应器中的强放热反应,由于换热效率不够高,常常会出现局部过热现象。而局部过热往往导致副产物生成,这就导致收率和选择性下降。而且,在生产中剧烈反应产生的大量热量如果不能及时导出,会导致冲料事故甚至发生boom。
2 对反应时间的控制:常规的批次反应,往往采用将反应物逐渐滴加的方式来防止反应过于剧烈。这就使一部分物料的停留时间过长。而在很多反应中,反应物、产物、或中间过渡态产物在反应条件下停留时间一长就会导致副产物的产生,使反应收率降低。而微通道反应器采取的是微管道中的连续流动反应,可以控制物料在反应条件下的停留时间。一旦达到反应时间就立即将物料传递到下一步反应,或终止反应,这样就有效避免了因反应时间长而导致的副产物。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流动化学系统是一种微通道高通量且易于放大生产规模的反应器,由于传统釜式反应技术要求化学反应的许多条件适应于现有的釜式反应设备,而此项技术能取代传统的低效间隙化的反应釜生产操作,实现有效节能、安全、低碳和环保的连续化合成生产,能够为单个反应或大范围的反应组合提供更具成本效率的解决方案。
此外,反应器提高了化学反应的效率、生产规模放大可行性以及化工过程质量,并可以根据客户的需求满足日产5mL试剂消耗量的化学品筛选,在降低成本的同时,也降低了对环境的影响,以及所生产的产品性能的不稳定性,使得操作昂贵化学药品进行前期优化条件时降低成本。
微通道反应器行业有广阔的应用前景
微通道反应器结合了管式反应器和固定床反应器于一体,客户可以根据反应条件选择单独使用某一款反应器,也可以将反应器串联或并联使用,从而实现液-液相反应、气-液相反应、液-固相(催化)反应、气液固三相(催化)反应。
微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器,微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有比表面积,可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。微反应器有着传热和传质能力,可以实现物料的瞬间均匀混合和有效的传热,因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。
以上信息由专业从事微通道反应器的那央生物于2025/2/1 19:56:04发布
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