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利用微通道反應(yīng)器技術(shù)進行生產(chǎn)時,工藝放大不是通過增大微通道的特征尺寸,而是通過增加微通道的數(shù)量來實現(xiàn)的,所以小試反應(yīng)條件不需做任何改變就可直接用于生產(chǎn),不存在常規(guī)批次反應(yīng)器的放大難題,從而大幅縮短了產(chǎn)品由實驗室到市場的時間。
微通道反應(yīng)器采用連續(xù)流動反應(yīng),因此在反應(yīng)器中停留的化學(xué)品數(shù)量總是很少的,即使萬一失控,危害程度也非常有限。而且,由于微反應(yīng)器換熱效率很高,即使反應(yīng)突然釋放大量熱量,也可以被迅速導(dǎo)出,從而保證反應(yīng)溫度的穩(wěn)定,減少了發(fā)生安全事故和質(zhì)量事故的可能性。因此微反應(yīng)器可以輕松應(yīng)對苛刻的工藝要求,連續(xù)流化工,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。
微反應(yīng)器的主要特征
1、大比表面積:強化了傳質(zhì)、傳熱;縮短了擴散時間,實現(xiàn)流體間的快速均勻混合以及等溫操作;通道內(nèi)作用力主要為:界面張
力,粘性應(yīng)力以及毛細管力。
2、特別的流動行為:流體流動通常屬于層流;具有很強的方向性、對稱性和高度有序性;具有窄的停留時間分布和均勻的傳質(zhì)過
程;便于對過程進行準確的理論描述和模擬。
3、催化劑的高通量篩選:催化劑用量少,操作連續(xù),安全;適用于含有毒物質(zhì)、易暴危險的反應(yīng)。
4.無放大效應(yīng):通過集成眾多的反應(yīng)器可以處理大批量的原料;節(jié)省從實驗室研發(fā)到工業(yè)過程的時間和成本。
微反應(yīng)器的 用途
微反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)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(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)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(yīng)器有著很好的傳熱和傳質(zhì)能力,可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和有效的傳熱,因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實現(xiàn)。
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。
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